8月11日消息,一项发表于arXiv预印本平台的材料科学研究提出了一种创造柔性铁电液晶聚合物的通用设计策略。该研究于2026年8月8日提交。

铁电聚合物兼具可切换极化和软材料可加工性的优势,但长期以来该领域被聚偏氟乙烯(PVDF)及其相关含氟聚合物主导。PVDF类材料的结晶极性相对其机械柔性和空间精度的畴设计构成了根本限制,难以满足柔性电子器件对可编程铁电畴的需求。

该研究建立了通过反应性极性介晶自组装创造本征柔性铁电液晶聚合物的通用设计原理。该方法利用含氟烷基链修饰的介晶单元在聚合物网络中的自组装行为,实现了具有高度有序极性结构的铁电聚合物薄膜。与PVDF依赖结晶极性相不同,这种液晶聚合物路线在室温下即可呈现稳定的铁电性,同时具有优异的机械柔性和可加工性。

研究进一步展示了该材料在可编程铁电畴设计方面的能力——通过特定的图案化工艺,可以在微米尺度精确控制铁电畴的极化方向。这一突破对柔性存储器、可穿戴传感器、软体机器人驱动器等柔性电子应用具有重要意义。铁电聚合物在非易失性存储、压电传感器和能量收集器领域已有广泛应用,新材料的设计灵活性将显著扩展其应用边界。 (来源:arXiv)