Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Li Runwei e Hu Benlin presso il Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato un approccio semplice ed efficiente per fabbricare materiali ferroelettrici rilassanti elastici tramite reazione a clic tiolo-ene. /P>
Lo studio è pubblicato sulla rivista Angewandte Chemie International Edition .
I ferroelettrici, che possiedono una polarizzazione spontanea commutabile entro un certo intervallo di temperature, svolgono un ruolo chiave in varie applicazioni, come memorie non volatili, sensori e attuatori. Con lo sviluppo di prodotti elettronici indossabili e impiantabili, l'elasticizzazione dei materiali ferroelettrici emerge come una direzione molto promettente.
Il gruppo di ricerca ha proposto un metodo di reticolazione leggera per l'elasticizzazione intrinseca dei materiali ferroelettrici in Scienza .
Controllando con precisione la densità di reticolazione, hanno raggiunto l'elasticità riducendo al minimo l'effetto dei cambiamenti strutturali sulla cristallinità del materiale, aprendo così la strada a un nuovo campo interdisciplinare dei ferroelettrici elastici. Successivamente, hanno condotto ricerche approfondite sui materiali ferroelettrici elastici e hanno ottenuto una serie di importanti scoperte.
Oltre ai metodi di reticolazione termica per i ferroelettrici elastici, i ricercatori hanno sviluppato un metodo di reticolazione ottica per l'elasticizzazione dei ferroelettrici rilassanti, che mostrano elevate risposte di accoppiamento elettromeccanico e quindi hanno un grande potenziale per applicazioni di guida e accumulo di energia.
La reazione click del tiolo-ene è stata utilizzata per ottenere l'elasticizzazione intrinseca dei ferroelettrici rilassanti a temperatura ambiente introducendo doppi legami nel poli(fluoruro di vinilidene-co-clorotrifluoroetilene) P (VDF-CTFE). Il film reticolato risultante ha mostrato un'eccellente resilienza meccanica, con un allungamento alla frattura del 260%.
Inoltre, il film può mantenere un recupero della deformazione dell'80% dopo 3.000 cicli con una deformazione del 50%, dimostrando una resistenza alla fatica superiore e quindi paragonabile alle gomme fluorurate commerciali. Inoltre, i risultati dell'analisi hanno verificato le proprietà ferroelettriche rilassanti dei film elastici.
È stato fabbricato un dispositivo ferroelettrico completamente elastico con la pellicola ferroelettrica rilassante elastica come strato dielettrico, che ha mostrato risposte ferroelettriche stabili sotto tensioni fino al 70%.
Questo lavoro fornisce una nuova strada per l'esplorazione e l'innovazione dei ferroelettrici elastici per l'elettronica flessibile.
Ulteriori informazioni: Bowen Li et al, Elastic Relaxor Ferroelectric di Thiol‐ene Click Reaction, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI:10.1002/anie.202400511
Informazioni sul giornale: Edizione Internazionale Angewandte Chemie , Scienza
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
