東南(nán)大(dà)學科研團隊最新發現的(de)分(fēn)子材料登上了(le)美(měi)國《科學》雜(zá)志。 本文圖均爲 中新網 圖

　　22日，記者從東南(nán)大(dà)學獲悉，該校熊仁根教授團隊、遊雨(yǔ)蒙教授課題組與合作者在分(fēn)子鐵電、壓電材料領域取得(de)重要研究進展。相關研究結果于近日發表在國際頂尖學術雜(zá)志《科學》（Science）上，受到全球學界關注。

　　熊仁根教授在實驗室向媒體展示了(le)最新發現。

　　22日，熊仁根教授在接受記者采訪時(shí)介紹，壓電性指的(de)是材料在受擠壓或拉伸時(shí)可(kě)以産生電，或在材料兩端施加電壓後材料伸長(cháng)或縮短的(de)特性。而具有壓電性的(de)材料也(yě)就被稱作爲壓電材料，這(zhè)類材料不但可(kě)以像馬達那樣，直接将電力轉換成驅動力，還(hái)可(kě)以用(yòng)電産生聲波、超聲波，例如醫用(yòng)B超探頭上就使用(yòng)了(le)壓電材料。不僅如此，借助其可(kě)以将壓力轉爲電信号的(de)能力，壓電材料也(yě)被用(yòng)作超聲傳感、加速度傳感器等，現在智能手機上的(de)“搖一搖”等功能的(de)實現正是借助壓電加速度傳感器。“上到衛星火箭、下(xià)到漁船潛水(shuǐ)艇，從軍用(yòng)導彈到醫用(yòng)B超，可(kě)以說壓電材料的(de)使用(yòng)已經深入到社會的(de)每一個(gè)層面中。”

　　東南(nán)大(dà)學科研團隊接受采訪。

　　不過，随著(zhe)科技的(de)發展，人(rén)們希望各類電氣設備的(de)尺寸越來(lái)越小，這(zhè)就需要對(duì)傳統壓電材料進行更大(dà)規模地“壓縮”，甚至成爲織物(wù)，制成衣服穿戴在身上。

　　“這(zhè)些需求對(duì)傳統壓電材料來(lái)說，就會出現很多(duō)問題。”熊仁根教授告訴記者，比如壓電陶瓷制作中需要上千度的(de)高(gāo)溫，在這(zhè)種溫度下(xià)，大(dà)多(duō)數精密的(de)電子器件與具有柔性的(de)薄膜都無法耐受這(zhè)種溫度；同時(shí)，陶瓷的(de)高(gāo)硬度在遇到對(duì)柔韌性的(de)需求時(shí)反而成爲缺點；另外不得(de)不提到傳統壓電陶瓷中通(tōng)常含有潛在的(de)有毒金屬，不利于環境保護并對(duì)生物(wù)體有可(kě)能産生毒性。

　　這(zhè)就不得(de)不提到，除了(le)傳統的(de)陶瓷材料，還(hái)存在另一大(dà)類由分(fēn)子組成的(de)“分(fēn)子材料”，這(zhè)類特殊的(de)材料由于其結構靈活多(duō)變、性質設計調控空間大(dà)、制作成本低、容易制成薄膜、柔韌性好、可(kě)降解、無毒害等優點一直以來(lái)都是材料研究領域的(de)熱(rè)點之一。

　　最新發現的(de)分(fēn)子壓電材料意味著(zhe)中國在該領域走上了(le)世界前列。

　　“爲了(le)補充傳統壓電陶瓷在應用(yòng)中存在的(de)問題，研究者們近百年來(lái)一直在努力提升分(fēn)子材料的(de)壓電性能，希望能用(yòng)分(fēn)子材料來(lái)補足壓電陶瓷的(de)短闆，但收效甚微。”熊仁根教授介紹，因此他(tā)的(de)科研團隊突破傳統的(de)合成思路，另辟蹊徑，創新性的(de)從提升鐵電極軸數量入手、利用(yòng)相變前後對(duì)稱性的(de)巨大(dà)變化(huà)，發現了(le)一類具有優異壓電性能的(de)分(fēn)子鐵電材料。

　　據了(le)解，這(zhè)種新型分(fēn)子鐵電材料不但秉承了(le)分(fēn)子材料的(de)種種優勢，同時(shí)首次在壓電性能上達到了(le)傳統壓電陶瓷的(de)水(shuǐ)平。雖然研究還(hái)僅存在于實驗室内，但随著(zhe)新型分(fēn)子鐵電體的(de)開發和(hé)進步，制作出具有實用(yòng)性的(de)柔性薄膜壓電元件不再是一件難以企及的(de)夢想。

　　“未來(lái)，這(zhè)種具有優良壓電特性的(de)分(fēn)子鐵電材料将會使計算(suàn)機芯片的(de)體積進一步縮小，使能像紙張一樣折疊彎曲的(de)心率計、B超機成爲可(kě)能，或者利用(yòng)衣物(wù)的(de)彎折對(duì)手機充電。同時(shí)憑借著(zhe)分(fēn)子材料的(de)良好生物(wù)兼容性，人(rén)們将制作出更加安全的(de)醫學植入器件。除此以外，分(fēn)子壓電材料還(hái)在傳感器，人(rén)機交互技術，微機電系統，納米機器人(rén)以及有源柔性電子學等領域具有重大(dà)的(de)應用(yòng)前景。”熊仁根教授對(duì)該材料的(de)未來(lái)應用(yòng)充滿信心。

　　記者了(le)解到，這(zhè)一研究成果已于2017年7月(yuè)21日被國際頂尖學術雜(zá)志《科學》在線發表，标志著(zhe)中國在分(fēn)子材料領域又一次走在了(le)世界前列。

　　這(zhè)一論文同時(shí)也(yě)是江蘇省“分(fēn)子鐵電科學與應用(yòng)”重點實驗室（前身爲東南(nán)大(dà)學有序物(wù)質科學研究中心）的(de)一項重要成果。論文的(de)第一作者和(hé)共同通(tōng)訊作者遊雨(yǔ)蒙教授以及合作作者廖偉強博士（共同第一作者）、熊仁根教授（共同通(tōng)訊作者）、葉恒雲教授、張毅教授、付大(dà)偉教授、李鵬飛(fēi)博士、王金蘭教授等均來(lái)自該實驗室。