里程碑式的重大突破！中國科學家在壓電材料領域有新發現

據央視新聞報道，3月29日，最新一期《科學》（Science）以長文形式發表題為“具有大壓電響應的可生物降解鐵電分子晶體”的文章，該成果由東南大學團隊完成，科研人員首次將鐵電化學與生物電子學有機結合，創新性地開發了一例壓電響應直追無機陶瓷鈦酸鋇（BTO）的可生物降解有機鐵電晶體。這是自1880年居里兄弟發現壓電效應以來的一個里程碑式的重大突破。

另據《科技日報》報道，3月29日，南昌大學國際有序物質科學研究院湯淵源教授與東南大學等機構科研人員合作，在《科學》上發表題為“具有大壓電響應的可生物降解鐵電分子晶體”的研究長文，報道了“四兩撥千斤”實現分子晶體的壓電性飛躍。

圖片由南昌大學提供

鐵電分子晶體合成簡便、易於溶液加工，同時具備輕量、良好的生物相容性和可調的物理性能。因此，鐵電分子晶體被視為植入式瞬態壓電器件的理想候選材料。然而，目前市場上可生物降解的鐵電分子晶體數量稀少，且其壓電性能不盡如人意。

研究團隊開發了一例鐵電分子晶體（HFPD），實現了小分子壓電性能的4倍提升，起到了“四兩撥千斤”的作用。HFPD晶體中能夠輕鬆溶解於多種溶劑，特別是體液，這對於化合物在生物體內的降解過程極為有利。此外，該化合物還展現出了良好的生物安全性、生物相容性和生物降解性，這為其在生物醫療領域的應用提供了廣闊的前景。

考慮到晶體的脆性和剛性，該團隊通過溶液蒸發法制備了一種柔性壓電覆合薄膜。基於這一壓電覆合薄膜，團隊還成功組裝了一個可控的瞬態機電器件，並證實其具有良好的生物傳感性能。這一成果不僅為瞬態植入式電子醫療器件提供了有前途的候選材料，也為分子壓電材料在人體健康領域的應用開闢了新的重要出口。

該研究成果被《科學》重點評述指出，在鐵電分子晶體中實現如此優異的壓電性能是壓電材料發展史上的一個里程碑。