블랙잭
메모리, 압전 부품 등 다양한 분야에서 흔히 사용되는 강유전체 소재가 고무줄처럼 탄력성을 갖게 되면 센서의 활용도가 높아지고 휴대폰이 더 쉽게 구부리고 접힐 수 있을 것으로 기대됩니다.
8월 4일, 국제학술지 '사이언스(Science)'는 중국과학원 닝보재료기술공정연구소 유연자기전기 기능성 소재 및 장치팀의 과학 연구 결과를 발표했다—&mdash 세계 최초로 탄성 회복성과 강유전성 특성을 모두 갖춘 새로운 고분자 강유전성 재료를 개발했습니다. 이는 기존의 강유전성 재료가 큰 변형 하에서 안정적인 성능을 유지하기 어려운 문제를 효과적으로 해결하고 탄성 강유전성 재료 분야의 격차를 메우는 것입니다.
강유전성 재료는 늘어나면 파손되기 쉽습니다. 블랙잭
“ 강유전성 재료는 일종의 마법의 절연 기능성 재료입니다. ”논문의 교신 저자이자 중국 과학원 닝보 재료 연구소(Ningbo Institute of Materials)인 Hu Benlin 연구원은 일단 전기장이 강유전성 물질에 작용하면 이러한 전하가 재배열되고 배열이 변경될 것이라고 말했습니다. 전기장.
또한 강유전성 재료에는 메모리 기능도 있습니다. 전기장이 더 이상 작용하지 않더라도 배열된 전하는 변하지 않고 원래 상태를 유지합니다. 이를 통해 강유전성 물질은 고유전율, 압전성, 초전성, 전기적 냉동성 등의 특성을 가질 수 있으며, 컴퓨터 메모리, 고정밀 모터, 초감도 센서, 소나 장비 등의 전자제품에도 활용될 수 있다. 휴대폰, 태블릿 등에 사용됩니다. 컴퓨터 등 전자 장비의 필수 소재 중 하나입니다.
최근 몇 년간 플렉서블 웨어러블 디바이스에 대한 연구가 계속해서 뜨겁습니다. 이러한 디바이스는 휴대용 모바일 전자 기기 및 인간 움직임 감지와 같은 분야에서 광범위한 응용 가능성을 가질 것으로 간주됩니다. 강유전성 소재는 유연한 웨어러블 디바이스를 만드는 데 중요한 소재 중 하나로 탄성을 갖게 하면 산업 발전에 기여할 수 있다. 블랙잭
“그러나 탄성 강유전체 재료의 연구와 제조는 어렵습니다. ”Hu Benlin은 전통적인 강유전성 물질은 주로 선형 구조이며 규칙적으로 배열된 부분이 강유전성을 제공하기 위해 결정 영역을 형성하고 나머지 분자 사슬은 서로 얽혀 있다고 설명했습니다. 선형 분자 사슬 사이에는 공유 결합이 없기 때문에 외부 힘이 가해지면 얽힘이 풀려 결정 영역이 파괴되고 강유전에 영향을 미칩니다.
논문의 제1저자이자 중국 과학기술대학 나노기술대학원과 중국과학원 닝보재료연구소에서 공동 교육을 받은 석사과정 학생인 Gao Liang은 다음과 같이 덧붙였습니다. 결정 자체에는 탄성이 거의 없고, 신축률은 일반적으로 5% 미만이며 반발력이 없어 강유전성 재료는 강유전성과 탄성을 결합하기 어렵다.
“미세 가교법”직조“어망”탄력성 획득블랙잭
사탕수수는 양쪽 끝이 달콤할 수 없나요? 이번 연구에서 연구진은 재료 구조의 정밀한 설계와 제어를 통해 고주파 대변형에도 여전히 좋은 강유전성 응답을 갖는 탄성 재료를 준비했으며, 이를 원래 길이의 두 배로 늘린 후에도 원래의 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 강유전성은 외력이 제거된 후에도 빠르게 원래 상태로 돌아갈 수 있어 강유전성과 강유전성 재료의 탄성 사이의 균형을 이룹니다.
연구진은 탄성 강유전성 물질을 제조하는 방법을 마이크로 가교법이라고 부르며, 소량의 연쇄 고분자를 사용하여 강유전성 결정의 주변을 비정질로 만드는 방법을 사용합니다. 연결되고 얽혀서 탄력 있는 그물망 같은 구조를 형성합니다. 크리스탈과 권선부분을 어망에 넣는 것과 유사하게 화학적 가교를 통해 탄성회복력이 좋은 강유전체 고무밴드가 만들어집니다.
Hu Benlin은 팀이 적합한 사슬 중합체를 찾기 전에 수십 가지 재료를 시험해 보았다고 말했습니다. 이 망사형 구조는 강유전체 결정을 느슨하게 연결하여 외력이 가해지면 가역적 변형을 일으켜 외력을 흡수하고 외력에 의한 결정 부분의 손상을 방지하여 재료가 특정 신축 범위 내에서 안정적으로 유지되도록 합니다. 강유전성; 외력이 제거되면 이 탄력 있는 그물망 구조는 원래 상태로 돌아갈 수 있습니다.
“또한 사슬형 폴리머의 양을 정밀하게 제어하면 강유전성 결정이 가교 네트워크에 고르게 분포될 수 있으므로 재료가 교차 후 우수한 강유전성 반응을 유지할 수 있습니다. 연결. ”Hu Benlin은 이 탄성 강유전성 물질은 강유전성이 안정적으로 유지되는 동안 수천 번의 반복적인 스트레칭을 견딜 수 있다고 말했습니다. 응력을 받은 후 원래 모양으로 돌아갈 수 있으며 영구 변형을 방지하고 신뢰성과 서비스 수명을 크게 향상시키며 사용 범위를 확장할 수 있습니다.
"Science" 저널의 평론가는 강유전성 물질 발견 이후 100년의 역사에서 강유전성 세라믹의 인장 변형률은 0.2%를 넘지 않았고 고분자 강유전성 물질의 인장 변형률은 2% 미만이라고 논평했습니다. %. 탄성회복에 비하면 이는 탄성강유전성이라는 새로운 주제의 방향을 여는 획기적인 연구이다. 블랙잭
