手機(jī)沒(méi)有電了？可以隨時(shí)隨地利用衣物的彎折對(duì)手機(jī)充電，不敢相信吧，未來(lái)某一天真的可以利用新型發(fā)電材料實(shí)現(xiàn)，這將不再是一件難以企及的夢(mèng)想！
22日，記者從東南大學(xué)獲悉，該校熊仁根教授團(tuán)隊(duì)、游雨蒙教授課題組與合作者在分子鐵電、壓電材料領(lǐng)域取得重要研究進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果于近日發(fā)表在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)》(Science)上，受到全球?qū)W界關(guān)注。
熊仁根教授在實(shí)驗(yàn)室向媒體展示了最新發(fā)現(xiàn)。 杭添 攝
22日，熊仁根教授在接受記者采訪時(shí)介紹，壓電性指的是材料在受擠壓或拉伸時(shí)可以產(chǎn)生電，或在材料兩端施加電壓后材料伸長(zhǎng)或縮短的特性。而具有壓電性的材料也就被稱作為壓電材料，這類材料不但可以像馬達(dá)那樣，直接將電力轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)力，還可以用電產(chǎn)生聲波、超聲波，例如醫(yī)用B超探頭上就使用了壓電材料。不僅如此，借助其可以將壓力轉(zhuǎn)為電信號(hào)的能力，壓電材料也被用作超聲傳感、加速度傳感器等，現(xiàn)在智能手機(jī)上的“搖一搖”等功能的實(shí)現(xiàn)正是借助壓電加速度傳感器。“上到衛(wèi)星火箭、下到漁船潛水艇，從軍用導(dǎo)彈到醫(yī)用B超，可以說(shuō)壓電材料的使用已經(jīng)深入到社會(huì)的每一個(gè)層面中。”
東南大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)接受采訪。 杭添 攝
不過(guò)，隨著科技的發(fā)展，人們希望各類電氣設(shè)備的尺寸越來(lái)越小，這就需要對(duì)傳統(tǒng)壓電材料進(jìn)行更大規(guī)模地“壓縮”，甚至成為織物，制成衣服穿戴在身上。
“這些需求對(duì)傳統(tǒng)壓電材料來(lái)說(shuō)，就會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)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高溫，在這種溫度下，大多數(shù)精密的電子器件與具有柔性的薄膜都無(wú)法耐受這種溫度;同時(shí)，陶瓷的高硬度在遇到對(duì)柔韌性的需求時(shí)反而成為缺點(diǎn);另外不得不提到傳統(tǒng)壓電陶瓷中通常含有潛在的有毒金屬，不利于環(huán)境保護(hù)并對(duì)生物體有可能產(chǎn)生毒性。
這就不得不提到，除了傳統(tǒng)的陶瓷材料，還存在另一大類由分子組成的“分子材料”，這類特殊的材料由于其結(jié)構(gòu)靈活多變、性質(zhì)設(shè)計(jì)調(diào)控空間大、制作成本低、容易制成薄膜、柔韌性好、可降解、無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)一直以來(lái)都是材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。
