Исследовательская группа Университета Кейс Вестерн Резерв (США) разработала новый тип фторсвободного сегнетоэлектрического полимера, обладающего электрическими свойствами, пригодными для использования в носимой электронике, датчиках и гибких сенсорах.
«Этот материал формирует свои электрические свойства совершенно новым способом», — пояснил руководитель проекта, профессор макромолекулярной науки и инженерии Лэй Чжу. — «В отличие от традиционных сегнетоэлектриков, ему не требуется кристаллизация для создания поляризации. Это принципиально меняет подход к проектированию таких материалов».
Пластик с переключаемыми свойствами
Сегнетоэлектрические материалы характеризуются способностью изменять электрическую полярность под воздействием внешнего поля. Такая функция особенно востребована в современных электронных устройствах: она позволяет создавать компактные, энергосберегающие и чувствительные компоненты.
Однако основа большинства подобных материалов — поливинилиденфторид (ПВДФ) — относится к химически устойчивым полимерам, что делает его небезопасным с точки зрения экологии. Новый материал, по утверждению разработчиков, не содержит фтор и при этом сохраняет ключевые электротехнические свойства, а также обладает гибкостью и эластичностью.
Применение в медицине, AR/VR и климатически нейтральной электронике
Созданный в лаборатории полимер особенно перспективен для использования в устройствах, контактирующих с телом человека: носимых датчиках, инфракрасных детекторах и медицинских ультразвуковых сенсорах. Его механическая мягкость и совместимость с биологическими тканями делают его альтернативой хрупким керамическим сегнетоэлектрикам, широко применяемым в таких устройствах сегодня.
Кроме того, материал может найти применение в оптоэлектронике — например, в гарнитурах виртуальной и дополненной реальности.
Экологическая альтернатива
Сейчас группа профессора Чжу работает над синтезом более крупных партий вещества и тестированием его свойств. Учёные подчеркивают, что речь пока идёт о начальной стадии разработки, однако уже сейчас ясно: появление подобного материала может стать важным шагом в создании экологически чистых и функциональных компонентов для электроники нового поколения.
