通过通过刚性短链交叉连接来减少高压电常量弹性体的介电损失
Fangzhou Li1,2, Linping Wang1, Liang Gao1,2
1Advanced Interdisciplinary Sciences Research (AIR) Center, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, 315201, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 9, 2024
概括
研究人员通过使用刚性短链交联器开发了用于可穿戴电子产品的新型高介电常量弹性体. 这种分子工程方法可以显著降低介电损耗,同时在应力下保持出色的铁电特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 介电材料 介电材料
背景情况:
- 高介电常量弹性体对于可穿戴电子产品至关重要.
- 现有的放松或铁电聚合物的弹性化方法往往导致由于软长链的高介电损失.
- 放松型铁电聚合物通常具有较低的模量,需要有效的交联策略.
研究的目的:
- 开发具有高介电常数和低介电损失的内在弹性体.
- 为了研究分子工程使用刚性短链交叉连接器对弹性特性的影响.
- 评估这些新型弹性体在可穿戴电子应用的机械应变下的性能.
主要方法:
- 使用刚性短链交叉连接器的分子工程设计.
- 刚性短链交叉连接器的交叉连接与放松剂铁电聚合物.
- 介电性质的表征 (介电常数和损失) 和应变下的铁电反应.
主要成果:
- 合成的内在铁电弹性体具有高介电常数 (35在1kHz,25°C) 和低介电损耗 (0.09).
- 弹性体保持稳定的铁电反应和放松特性,即使在高达80%的应变下.
- 证明了一种简单有效的方法来减少高介电常数内在弹性体中的介电损失.
结论:
- 刚性短链交联是制造高性能介电弹性体的有效策略.
- 开发的内在铁电弹性体显示了先进可穿戴电子应用的巨大潜力.
- 这项工作为克服弹性体中介电性质和机械灵活性之间的权衡提供了一条途径.
