Un groupe de recherche dirigé par les professeurs Li Runwei et Hu Benlin de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences a développé une approche simple et efficace pour fabriquer des relaxeurs ferroélectriques élastiques via une réaction clic thiol-ène. /P>

L'étude est publiée dans la revue Angewandte Chemie International Edition .

Les ferroélectriques, qui possèdent une polarisation spontanée commutable dans une certaine plage de température, jouent un rôle clé dans diverses applications, telles que les mémoires non volatiles, les capteurs et les actionneurs. Avec le développement de produits électroniques portables et implantables, l'élastification des matériaux ferroélectriques apparaît comme une direction très prometteuse.

Le groupe de recherche a proposé une méthode de réticulation légère pour l'élastification intrinsèque des matériaux ferroélectriques en Science .

En contrôlant avec précision la densité de réticulation, ils ont atteint l'élasticité tout en minimisant l'effet des changements structurels sur la cristallinité du matériau, ouvrant ainsi la voie à un nouveau domaine interdisciplinaire de ferroélectrique élastique. Par la suite, ils ont mené des recherches approfondies sur les matériaux ferroélectriques élastiques et ont réalisé un certain nombre de percées pertinentes.

En plus des méthodes de réticulation thermique pour les ferroélectriques élastiques, les chercheurs ont développé une méthode de réticulation optique pour l'élastification des ferroélectriques relaxeurs, qui présentent des réponses de couplage électromécaniques élevées et ont donc un grand potentiel pour les applications de conduite et de stockage d'énergie.

La réaction clic thiol-ène a été utilisée pour obtenir l’élastification intrinsèque des ferroélectriques relaxeurs à température ambiante en introduisant des doubles liaisons dans le poly (fluorure de vinylidène-co-chlorotrifluoroéthylène) P (VDF-CTFE). Le film réticulé résultant présentait une excellente résilience mécanique, avec un allongement à la rupture de 260 %.

De plus, le film peut maintenir une récupération de déformation de 80 % après 3 000 cycles à une déformation de 50 %, démontrant une résistance à la fatigue supérieure, donc comparable aux caoutchoucs fluorés commerciaux. De plus, les résultats d'analyse ont vérifié les propriétés ferroélectriques relaxantes des films élastiques.

Un dispositif ferroélectrique entièrement élastique avec le film ferroélectrique relaxeur élastique comme couche diélectrique a été fabriqué, qui présentait des réponses ferroélectriques stables sous des contraintes allant jusqu'à 70 %.

Ce travail ouvre une nouvelle voie pour l'exploration et l'innovation des ferroélectriques élastiques pour l'électronique flexible.

Plus d'informations : Bowen Li et al, Elastic Relaxor Ferroelectric by Thiol‐ene Click Reaction, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI :10.1002/anie.202400511

Informations sur le journal : Angewandte Chemie International Edition , Sciences

Fourni par l'Académie chinoise des sciences