中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队研发出一种兼具弹性与铁电性的新型高分子铁电材料，有望解决传统铁电材料在製造柔性可穿戴设备时难以保持性能稳定的问题。相关论文本月初发表于《科学》杂誌。

 铁电材料是一种绝缘性的多功能材料，具备高介电常数、压电性、热电性和电製冷性等特性，这些特性使其可被用于高储能密度电容器、能量转换设备，并对温度变化敏感。

 论文通讯作者之一、中国科学院宁波材料所研究员胡本林表示：“铁电材料可用在计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声吶设备等电子产品中，也是我们日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料。”

 “作为製造柔性可穿戴设备的重要材料之一，铁电材料的弹性化迫在眉睫。”胡本林表示，传统铁电材料的铁电性来源于材料中的结晶部分，但晶体本身几乎不具备弹性，因而铁电性和弹性难以兼顾。

 团队基于对铁电材料结构的研究，创新提出“弹性铁电”概念，通过“微交联法”精準设计和控制材料结构，创制出拉伸率高达百分之一百二十五的弹性铁电材料。此外，通过精确控制交联剂的用量，可以确保铁电晶体能够均匀地分布在交联网路中，使材料在交联后也能保持较好的铁电回应。这种弹性铁电材料不仅具有很好的拉伸回弹性，而且具有极好的拉伸稳定性，可以承受数千次的反复拉伸而铁电性依然保持稳定。它在受力后能够恢复原状，避免永久变形，大大提高了可靠性和使用寿命，拓展了使用範围。

 “我们把弹性铁电材料拉伸到原长度约两倍后发现，这种材料不但能保持原有的铁电性，还能在外力撤除后迅速恢复原状。”论文另一通讯作者、中国科学院宁波材料所研究员李润伟表示，用弹性铁电材料做成的传感器将更加随和，具有更高的测量精度、更好的穿戴舒适性。“例如手机就离柔软贴身可任意弯折又近了一步，未来不仅有望更便携，还可能集成在衣物上。”

 近年来，柔性可穿戴器件在可擕式移动电子设备和人体运动检测等领域应用前景广阔，受到了广泛的研究。

 作为製造柔性可穿戴器件的重要材料之一，铁电材料的弹性化也迫在眉睫，但是研究製备弹性化铁电材料却举步维艰。

 水 登