Case Western Reserve University 的研究团队近日於《Science》期刊及 EurekAlert 发表重大进展,开发出一种不含氟的环保型「电子塑胶」,专为可穿戴装置与感测器所用,兼具柔性、导电性与环境友善特性。
现行主流的铁电高分子塑胶如 PVDF(聚偏二氟乙烯)虽具备良好电性能,但含有氟元素,属於环境长期残留的「永不降解化学品」,对生态与健康造成潜在威胁。此次团队成功研发出 无氟铁电高分子,大幅降低环境风险。
传统铁电材料依赖结晶构造来固定极性,但新材料透过特殊分子设计,在无需结晶情况下即可实现 开关式极化,让材料拥有可调铁电性能。由於为高分子基底,材料柔韧、轻薄,非常适合贴附於皮肤或弯曲於可穿戴装置上,舒适度与耐用性兼顾。
在应用上,适用於红外线感测、超音波诊断、AR/VR 显示眼镜等,未来还有??用於自动能量储存或智慧传感?。
这项研究由高分子科学系的 Lei Zhu 教授领导,与宾州州立大学、范德堡大学、布鲁克海文国家实验室等多个机构共同完成。该材料目前已获 专利申请中,并持续进行小量制备与特性测试。