在国家自然科学基金、“东南大学十大科学与手艺问题”启动培育基金和江苏省生物原料与器件重点考查室自立课题的支持下，“Ferroelectric polymers take a step toward bioelectronics（铁电聚会物迈向生物电子学行使）”

　　在熊仁根教育始创的铁电化学的指挥下，大家邻接近年来铁电化学规模的晚进展，对聚（偏氟乙烯-三氟乙烯）（P(VDF-TrFE)）基塑性铁电鸠闭物中告竣的本征弹性化举办了批驳和展望（Science 2023, 381, 540-544）。张含悦为作品第一作者兼通讯作者，东南大学为第一通讯单位。

　　铁电材料手脚一类紧要的效力原料，在国防、航天、音问、能源、疗养等多个限度都有提防大运用。随着时光的横跨，人们对电子设置有着更高的央求和祈望。为了满足生物电子学行使（如软机械人、强大监测器和可衣着电子成立）的兴盛必要，铁电资料应该是柔滑且柔韧的，更加是要具有杰出的弹性。这些需要看待刚性且脆性的常例铁电质料（如无机氧化物和离子晶体）是一个庞杂的寻事。假使铁电鸠合物具有优异的机器柔韧性，但以聚偏氟乙烯（PVDF）及其共聚物为代表的铁电聚拢物常表现出弗成复原的塑性变形。

　　作品介绍了人们素日生活中最常见的弹性体——橡胶，它们往往是一类具有较低玻璃化更改温度的无定形荟萃物。鉴于此，为了实现优良的弹性复原，聚合物资料应具有较低的结晶度。但铁电性常见于晶态化合物中，此中长程有序的极性序看待铁电性的崭露至闭关键。化学交联是一种常见的大概且有效的达成本征弹性化的办法。可是，古板的化学交联粗略会严浸普及咸集物的结晶度，从而衰减铁电反响。所以，若何在一种材估中同时告终优越的铁电性和高回弹性是铁电体隆盛百年往后的一个巨大挑战。

　　文章还周全介绍了同期Science杂志告示的关于经历化学妆扮完工P(VDF-TrFE)铁电聚积物本征弹性化的研商事情。Gao等提出选择极低交联密度（1–2%）的化学交联门径来完竣P(VDF-TrFE)塑性纠关物的弹性化（见下图）。大家开掘，VDF摩尔分数为55%时的P(VDF-TrFE)共聚物有着最低的模量和最大的断裂拉伸率。所以，我对该比例的P(VDF-TrFE)塑性召集物进行化学润饰。经过利用软长链交联剂聚乙二醇（PEG）二胺将P(VDF-TrFE)塑性召集链个人交联（最佳交联密度为1.44%），造成弹性交联网络，赋予了P(VDF-TrFE)荟萃物铁电体理思的回弹性，同时还留存了其高结晶度以复古优异的铁电职能。所得回的弹性铁电聚会物具有良好的高达125%的弹性应变复原功能；尤其值得把稳的是，化学改性后的弹性铁电鸠闭物在70%应变的央求下，仍然能视察到通晓的铁电电滞回线，这说明应力拉伸效率下该弹性铁电体仍具有良好的铁电双稳态性。

　　文章最后指出，连绵铁电化学设计政策中的引入单一手性战略，为未来弹性铁电材料的化学方案提供了富裕念途。引入单一手性是熊仁根教育提出的铁电化学理论中方案分子铁电体的严重意思之一。将手性单体引入凑集物中，或哄骗手性交联剂来改性聚拢物，单一手性引起的过错称性或者逐层传递到分子结构中，这对付电活性的铁电聚会物的构筑是至合浸要的。同时，手性还将给予铁电咸集物新的效劳性子，如手光特性、催化对映采纳性等。贯串比年来铁电化学畛域的研商转机，该概念作品还展望了弹性铁电体在生物医学运用中的首要前景。在改日，弹性铁电体将会是铁电限制的一个沉要叙判方向。

　　张含悦博士现工作于东南大学江苏省生物质料与器件主题测验室，商榷倾向为分子铁电体的化学准备及其生物医学操纵，并一心于有机硅铁电体的谈判。她旨在围绕生物医知识题，展开铁电化学与生物医学使用的交错酌量。自孑立事务往后，合系功烈在Science、Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际权威期刊上发布。

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