Un grupo de investigación dirigido por el Prof. Li Runwei y Hu Benlin en el Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado un enfoque sencillo y eficiente para fabricar ferroeléctricos relajantes elásticos mediante la reacción de clic de tiol-eno. /P>

El estudio se publica en la revista Angewandte Chemie International Edition. .

Los ferroeléctricos, que poseen polarización espontánea conmutable dentro de un cierto rango de temperatura, desempeñan un papel clave en diversas aplicaciones, como memorias no volátiles, sensores y actuadores. Con el desarrollo de productos electrónicos implantables y portátiles, la elastificación de materiales ferroeléctricos emerge como una dirección muy prometedora.

El grupo de investigación ha propuesto en Ciencia un método de ligero entrecruzamiento para la elastificación intrínseca de materiales ferroeléctricos .

Al controlar con precisión la densidad de reticulación, lograron elasticidad y al mismo tiempo minimizaron el efecto de los cambios estructurales en la cristalinidad del material, siendo así pioneros en un nuevo campo interdisciplinario de ferroeléctricos elásticos. Posteriormente, llevaron a cabo una extensa investigación sobre materiales ferroeléctricos elásticos y lograron una serie de avances relevantes.

Además de los métodos de reticulación térmica para ferroeléctricos elásticos, los investigadores han desarrollado un método de reticulación óptica para la elastificación de ferroeléctricos relajantes, que exhiben altas respuestas de acoplamiento electromecánico y, por lo tanto, tienen un gran potencial para aplicaciones de conducción y almacenamiento de energía.

La reacción de clic de tiol-eno se utilizó para lograr la elastificación intrínseca de ferroeléctricos relajantes a temperatura ambiente mediante la introducción de dobles enlaces en poli (fluoruro de vinilideno-co-clorotrifluoroetileno) P (VDF-CTFE). La película reticulada resultante exhibió una excelente resistencia mecánica, con un alargamiento de fractura del 260 %.

Además, la película puede mantener una recuperación de deformación del 80% después de 3000 ciclos con una deformación del 50%, lo que demuestra una resistencia a la fatiga superior, por lo tanto comparable a los cauchos fluorados comerciales. Además, los resultados de los análisis verificaron las propiedades ferroeléctricas relajantes de las películas elásticas.

Se fabricó un dispositivo ferroeléctrico totalmente elástico con la película ferroeléctrica relajante elástica como capa dieléctrica, que exhibió respuestas ferroeléctricas estables bajo tensiones de hasta el 70%.

Este trabajo proporciona una nueva vía para la exploración e innovación de ferroeléctricos elásticos para electrónica flexible.

Más información: Bowen Li et al, Elastic Relaxor Ferroelectric by Thiol‐ene Click Reaction, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI:10.1002/anie.202400511

Información de la revista: Edición internacional Angewandte Chemie , Ciencia

Proporcionado por la Academia China de Ciencias