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NPG Asia Materials刊发西安交大研究成果“介电凝胶”
来源: 日期2018-09-05 11:56 点击:

聚合物电介质作为一种多功能柔性电绝缘体,在电力系统,柔性电子器件和柔性机器人等各种现代技术中得到了广泛应用。然而,传统的聚合物电介质的相对介电常数偏低,一般小于10。近日,西安交通大学丁书江教授领衔的研究团队在《Nature》出版集团旗下期刊NPG Asia Materials上发表了题为“Dielectric gels with ultra-high dielectric constant, low elastic modulus and excellent transparency”的论文。西安交通大学卢同庆教授以及深圳大学第一附属医院TanHui为共同通讯作者,文章第一作者为西安交通大学理学院博士生石磊。该文章被选为期刊亮点文章(Featured article),在网站首页(Top page)上进行展示。在文章的接收函中编辑写道“Your paper is considered to be a significant contribution to the field, and we appreciate the opportunity to publish it in this journal”。凝胶是一种含有大量溶剂的三维聚合物网络体系,具有高弹性和透明性的特点。本研究提出介电凝胶这一新材料体系,将锂电池电解液中常用的高介电常数溶剂碳酸丙烯酯(PC)以及碳酸乙烯酯(EC)作为凝胶的溶剂,ACMO作为聚合物单体,制备出的介电凝胶实现了:超高的介电常数(30~50),较低的弹性模量(20 KPa~60 KPa)以及优异的透明性(99%,100um)。此外,这种介电凝胶显示出较高的拉伸性(拉伸倍数约10)和较低的机械滞后性。电驱动实验表明,与通用的介电弹性体VHB4905相比,此介电凝胶在相同驱动应变下所需的驱动电压减少了一半。此外,研究人员以介电凝胶为基础,制备出可以通过电压来快速调焦的“人工眼球”。

本研究由国家自然科学基金项目,中央高校基本科研业务费,西安交通大学“青年拔尖人才支持计划”和深圳市科技创新委员会以及西安交通大学分析测试共享中心的支持。

【文章链接】https://www.nature.com/articles/s41427-018-0077-7

Lei Shi, Ruisen Yang, Shiyao Lu, Kun Jia, Chunhui Xiao, Tongqing Lu*, Tiejun Wang, Wei Wei, Hui Tan*, Shujiang Ding*. NPG Asia Materials, 2018, doi:10.1038/s41427-018-0077-7 (2018).

 
 
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责任编辑:马瑞峰
 
 
 
 
 
 
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