[本站讯]近日,机械学院周慎杰教授团队与土建学院阳生有教授团队在材料领域TOP期刊ACS Applied Materials & Interfaces(IF: 10.383)上发表题为“Fabrication and Analysis of Microcapsule Electrets with a Tunable Flexoelectric-like Response”的研究论文。机械学院博士后郑旭为第一作者,周慎杰教授与阳生有教授为共同通讯作者,土建学院博士生陈玲玲和王炳雷副教授分列第二和第三作者,山东大学为第一作者和通讯作者单位。

驻极体是一种自带电荷的介电材料,能够永久存储空间电荷和偶极电荷,广泛应用于信号监测、能量收集及智能器件等。然而,现有驻极体及其制备技术存在两个关键问题亟待解决。一方面用于储存空间电荷所形成的自然气隙层较小且不易稳定,严重影响其传感性能和人体生理信号监测等方面的应用;另一方面,现有制备技术需要对聚合物预膨化和超高压充电处理,其烦琐复杂的制备流程和材料缺陷限制了其在工业的广泛应用。
课题组开发了一种基于微纳成型的微胶囊制备技术,成功制备出带电荷球形微胶囊,并采用热融合法将微胶囊嵌入聚合物,制备获得了空间存储电荷可控、稳定性高的柔性驻极体。通过对驻极体梁结构的理论分析,揭示了该驻极体存在明显的类挠曲电效应。这一工作为高稳定性柔性驻极体制备提供了一种新方法,有利于控制驻极体中电荷存储空间及电荷分布。
同时,课题组针对柔性微胶囊力电耦合传感器的制备及应用,申请了专利“柔性微胶囊驻极体传感器及其制备方法(专利号:ZL 2021 1 0332330.0)”和“柔性微胶囊压电传感器及其制备方法(专利号:ZL 2021 1 0332738.8)”,为驻极体和压电传感器技术领域提供了储存空间大、封闭性好、灵敏度高、性能更加稳定的柔性传感器制备方法。该项研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和中国博士后科学基金等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1021/acsami.3c02031