Stretchable polymer composites with ultrahigh piezoelectric performance

材料科学 复合材料 压电 电介质 陶瓷 压电系数 铁电性 弹性体 声阻抗 介电弹性体 电阻抗 光电子学 电气工程 工程类
作者
Tongxiang Tang,Zhonghui Shen,Jian Wang,Shiqi Xu,Jiaxi Jiang,Jiahui Chang,Mengfan Guo,Youjun Fan,Yao Xiao,Zhihao Dong,Houbing Huang,Xiaoyan Li,Yihui Zhang,Danyang Wang,Long‐Qing Chen,Ke Wang,Shujun Zhang,Ce‐Wen Nan,Yang Shen
出处
期刊:National Science Review [Oxford University Press]
卷期号:10 (8) 被引量:24
标识
DOI:10.1093/nsr/nwad177
摘要

Flexible piezoelectric materials capable of withstanding large deformation play key roles in flexible electronics. Ferroelectric ceramics with a high piezoelectric coefficient are inherently brittle, whereas polar polymers exhibit a low piezoelectric coefficient. Here we report a highly stretchable/compressible piezoelectric composite composed of ferroelectric ceramic skeleton, elastomer matrix and relaxor ferroelectric-based hybrid at the ceramic/matrix interface as dielectric transition layers, exhibiting a giant piezoelectric coefficient of 250 picometers per volt, high electromechanical coupling factor keff of 65%, ultralow acoustic impedance of 3MRyl and high cyclic stability under 50% compression strain. The superior flexibility and piezoelectric properties are attributed to the electric polarization and mechanical load transfer paths formed by the ceramic skeleton, and dielectric mismatch mitigation between ceramic fillers and elastomer matrix by the dielectric transition layer. The synergistic fusion of ultrahigh piezoelectric properties and superior flexibility in these polymer composites is expected to drive emerging applications in flexible smart electronics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
含糊的玲完成签到,获得积分10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
薯片完成签到,获得积分10
1秒前
123116011411完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
动听以晴发布了新的文献求助10
1秒前
慢慢发布了新的文献求助10
1秒前
SciGPT应助惠葶采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
tcf应助清雅采纳,获得10
3秒前
迷之XX完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI2S应助叶长安采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
lily发布了新的文献求助10
4秒前
jack1511发布了新的文献求助10
4秒前
2024011023发布了新的文献求助10
4秒前
KFjiatang完成签到,获得积分10
4秒前
mfy0068完成签到,获得积分10
4秒前
墨西哥猪肉卷完成签到,获得积分10
4秒前
旷意发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
含糊的玲发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助小管采纳,获得10
5秒前
默许冰心完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
冬青ouo完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
上官若男应助夕荀采纳,获得10
7秒前
细腻砖头应助邹益春采纳,获得10
7秒前
7秒前
WD发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Li应助hsa_ID采纳,获得10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Chemistry and Biochemistry: Research Progress Vol. 7 430
Biotechnology Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5629869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4720921
关于积分的说明 14971132
捐赠科研通 4787826
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556570
邀请新用户注册赠送积分活动 1517709
关于科研通互助平台的介绍 1478285