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里程碑式的重大突破！中國科學(xué)家在壓電材料領(lǐng)域有新發(fā)現(xiàn)

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2024-03-30 14:52:18 字號：A- A A+ 來源：央視新聞客戶端

最后更新: 2024-03-30 14:57:03

據(jù)央視新聞報(bào)道，3月29日，最新一期《科學(xué)》（Science）以長文形式發(fā)表題為“具有大壓電響應(yīng)的可生物降解鐵電分子晶體”的文章，該成果由東南大學(xué)團(tuán)隊(duì)完成，科研人員首次將鐵電化學(xué)與生物電子學(xué)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)新性地開發(fā)了一例壓電響應(yīng)直追無機(jī)陶瓷鈦酸鋇（BTO）的可生物降解有機(jī)鐵電晶體。這是自1880年居里兄弟發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)以來的一個(gè)里程碑式的重大突破。

另據(jù)《科技日報(bào)》報(bào)道，3月29日，南昌大學(xué)國際有序物質(zhì)科學(xué)研究院湯淵源教授與東南大學(xué)等機(jī)構(gòu)科研人員合作，在《科學(xué)》上發(fā)表題為“具有大壓電響應(yīng)的可生物降解鐵電分子晶體”的研究長文，報(bào)道了“四兩撥千斤”實(shí)現(xiàn)分子晶體的壓電性飛躍。

圖片由南昌大學(xué)提供

鐵電分子晶體合成簡便、易于溶液加工，同時(shí)具備輕量、良好的生物相容性和可調(diào)的物理性能。因此，鐵電分子晶體被視為植入式瞬態(tài)壓電器件的理想候選材料。然而，目前市場上可生物降解的鐵電分子晶體數(shù)量稀少，且其壓電性能不盡如人意。

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一例鐵電分子晶體（HFPD），實(shí)現(xiàn)了小分子壓電性能的4倍提升，起到了“四兩撥千斤”的作用。HFPD晶體中能夠輕松溶解于多種溶劑，特別是體液，這對于化合物在生物體內(nèi)的降解過程極為有利。此外，該化合物還展現(xiàn)出了良好的生物安全性、生物相容性和生物降解性，這為其在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的前景。

考慮到晶體的脆性和剛性，該團(tuán)隊(duì)通過溶液蒸發(fā)法制備了一種柔性壓電復(fù)合薄膜?；谶@一壓電復(fù)合薄膜，團(tuán)隊(duì)還成功組裝了一個(gè)可控的瞬態(tài)機(jī)電器件，并證實(shí)其具有良好的生物傳感性能。這一成果不僅為瞬態(tài)植入式電子醫(yī)療器件提供了有前途的候選材料，也為分子壓電材料在人體健康領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的重要出口。

該研究成果被《科學(xué)》重點(diǎn)評述指出，在鐵電分子晶體中實(shí)現(xiàn)如此優(yōu)異的壓電性能是壓電材料發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。
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