近日,《科学》期刊发表甬江实验室任晓兵团队的突破性成果:经过15年探索,团队将一类常用的多晶压电陶瓷的核心性能指标——压电系数提升超10倍,创制出“超级压电陶瓷”。这项被审稿人评价为“革命性发现”的研究,有望重塑高端传感、精密驱动与智能交互等领域的技术格局。
日常生活中,从手机指纹识别到汽车倒车雷达,压电材料无处不在。这种材料作为传感器,能将力学信号转为电信号,也能将电能转为机械运动。衡量其性能的关键指标——压电系数,数值越高,转换性能越优异。然而,自20世纪50年代锆钛酸铅多晶陶瓷问世以来,这一数值始终徘徊在200至600皮库每牛,数十年未有根本性突破。
如今,任晓兵团队基于廉价多晶锆钛酸铅,采用独特的“主动工作模式”压电陶瓷,将压电系数最高提升至6850皮库每牛,是传统材料的10至30倍,甚至超越所有已知的顶级单晶材料。
任晓兵比喻道,这如同在珠穆朗玛峰建立营地,通过强大的保温与供氧系统,让队员始终处于最佳工作状态。这一发现有望辐射至众多功能材料与器件领域,最快可能在医学成像中应用。
下一步,团队将基于超级压电陶瓷开发新器件。目前,已有多家企业主动接洽,期待共同加速这一创新成果的产业化落地。
记者:徐扬 王肃
来源:宁波新闻
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