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来源：材料科技在线|
发表时间：2018-10-08
点击：28357
宾夕法尼亚州立大学和北卡罗来纳州立大学的研究人员称：有机聚合物中固有的压电行为阻碍了它们在柔性、可穿戴和生物相容性设备中的应用，但是通过某些分子技术可以改善这些压电性能。
“准同型相界（MPB）是半个世纪前在陶瓷材料中发展起来的一个重要概念，但是这一概念在有机材料中从未实现过”材料科学与工程教授王庆说。
准同型相界是指在在某些特定材料的晶界处发生的材料性质的显著变化。压电效应是在一些材料中发生的可逆过程。当材料压缩时产生电荷，而当电流通过时则产生机械运动。
研究人员对铁电聚合物P（VDF-TrFE）（聚偏二氟乙烯-三氟乙烯）的研究发现将手性对称、非对称和中心对称的分子周围的原子排列成特定结构可以实现有序和无序结构之间的转换，并创造出铁电和弛豫特性共存的区域。正常的铁电材料是有序的，而弛豫状态是杂乱无章的状态。在铁电聚合物中，由化学合成的分子链构型会诱发类似于准同型相界的效应。
王庆教授说道：“我们通过对这种新型聚合物的第一性原理计算和综合表征并结合实验，深入探究了有机材料中的准同型相界效应。” 这项模拟工作在北卡罗来纳州立大学完成。
研究人员还是用了核磁共振、X射线粉末衍射和傅里叶变换红外光谱等多种手段来研究聚合物中的边界以及过渡区域。
《自然》杂志于十月四日报道：“鉴于分子设计和合成过程的灵活性，这项工作为可扩展高性能压电聚合物开辟了一条新途径。”
原文题目为Enhancement of piezoelectric properties in organic polymers all in the molecules，由材料科技在线团队汇总整理。
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