工学院课题组在《Advanced Materials》发表文章
近日，工学院王宁珍副教授与硕士研究生张鹤以第一作者完成的“Recent Advances in Ferroelectret Fabrication, Performance Optimization and Applications”论文在一区Top期刊《Advanced Materials》（五年平均影响因子30.2）上发表。北京林业大学为第一完成单位，文章受到国家自然科学基金（No. 12174102）和教育部先进材料重点实验室开放基金（No. AdvMat-2023-16）的资助。
随着物联网及可穿戴技术的发展，人们对柔性电子设备的需求逐渐增大。铁电驻极体是由泡沫聚合物中的气相结构在经过微等离子体放电后形成的由包含分离电荷的内部孔洞作为宏观偶极子的新型压电材料，兼具了传统压电陶瓷的优异压电性能和铁电聚合物的柔性，如图1所示，可用于制作柔性压电传感器，柔性麦克风，柔性能量收集器等。
图1 （a）压电陶瓷的晶胞示意图，（b）开孔（b1）和闭孔（b2）铁电驻极体的宏观偶极子示意图，（c）PVDF中极性分子示意图
本论文基于多种聚合物讨论了闭孔、开孔和规则孔结构铁电驻极体的制备方法，解释了闭孔电荷模型、三明治结构电荷模型和通用性更好的电荷弹簧模型在内的三种压电模型，详细论述了目前已有的包括优化驻极体泡孔结构、离子预充增强极化、采用织物电极、施加直流偏置电压和将多孔结构与铁电聚合物相结合的五种增强铁电驻极体压电性能的方法，并阐述了铁电驻极体在声学、可穿戴健康或动作监测、非接触式监控监测和能量收集与转换等方面的应用现状，最后从铁电驻极体的增材制造技术、性能提升方法、高温高湿环境的应用和大规模制备方面进行了展望，图2为文章的整体结构图。
图2 文章整体结构图
近年来，王宁珍副教授致力于柔性压电材料研制、力电耦合机理和柔性体征监测方面的研究，目前在膨胀聚四氟乙烯（ePTFE）基铁电驻极体的结构优化、离子预充增强的新极化方法、力电耦合模型、可穿戴扬声器应用等方面取得了一系列研究成果，在《Advanced Materials》《Advanced Functional Materials》《Small》等期刊发表多篇高水平论文。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202400657
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