Le matériau ferroélectrique est désormais élastique
Un groupe de recherche dirigé par le professeur LI Runwei de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a proposé une méthode de "réticulation légère" qui confère une reprise élastique aux matériaux ferroélectriques.
Les ferroélectriques élastiques sous une contrainte de 70
NIMTE
Les matériaux ferroélectriques sont très utiles pour des applications telles que le stockage et le traitement de données, la détection, la conversion d'énergie et l'optoélectronique, ce qui les rend très souhaitables dans les téléphones portables, les tablettes et d'autres appareils électroniques d'usage quotidien.
Cependant, une fois la contrainte supprimée, les matériaux ferroélectriques conventionnels présentent une faible reprise élastique, généralement inférieure à 2 %, et ont donc tendance à être soit fragiles (céramiques ferroélectriques), soit plastiques (polymères ferroélectriques).
Les propriétés ferroélectriques de ces matériaux sont principalement dues à leurs régions cristallines, qui manquent d'élasticité intrinsèque.
Pour résoudre le dilemme de la réponse ferroélectrique et de la récupération élastique, les chercheurs ont mis au point une méthode précise de "légère réticulation".
En utilisant le poly(fluorure de vinylidène-trifluoroéthylène) comme matériau de matrice et l'oxyde de polyéthylène diamine à chaîne longue souple comme réticulant, les chercheurs ont établi une structure de réseau dans les polymères ferroélectriques linéaires.
En contrôlant précisément la densité de réticulation à 1-2%, le film ferroélectrique réticulé présentait principalement une structure cristalline en phase β et était uniformément dispersé dans le réseau de polymères réticulés.
Sous contrainte, la structure du réseau peut distribuer et supporter uniformément les forces externes, atténuant ainsi les dommages causés aux régions cristallines. Ainsi, ces nouveaux ferroélectriques combinent l'élasticité avec une cristallinité relativement élevée. Les résultats expérimentaux ont également montré que le film réticulé conservait une réponse ferroélectrique stable et une récupération élastique même sous des contraintes allant jusqu'à 70 %.
"Sur la base de leur étude", a déclaré le professeur XIONG Rengen, expert de renommée internationale en matériaux ferroélectriques, "Gao et al. ont établi une nouvelle direction de recherche, les ferroélectriques élastiques".
Les ferroélectriques élastiques comme ceux-ci, qui présentent une excellente résistance à la fatigue mécanique et ferroélectrique, ont de vastes perspectives d'application dans les domaines de l'électronique portable et des soins de santé intelligents.
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