近日，工學院王寧珍副教授與碩士研究生張鶴以第一作者完成的“Recent Advances in Ferroelectret Fabrication, Performance Optimization and Applications”論文在一區Top期刊《Advanced Materials》（五年平均影響因子30.2）上發表。北京林業大學為第一完成單位，文章受到國家自然科學基金（No. 12174102）和教育部先進材料重點實驗室開放基金（No. AdvMat-2023-16）的資助。
隨著物聯網及可穿戴技術的發展，人們對柔性電子設備的需求逐漸增大。鐵電駐極體是由泡沫聚合物中的氣相結構在經過微等離子體放電后形成的由包含分離電荷的內部孔洞作為宏觀偶極子的新型壓電材料，兼具了傳統壓電陶瓷的優異壓電性能和鐵電聚合物的柔性，如圖1所示，可用于制作柔性壓電傳感器，柔性麥克風，柔性能量收集器等。
圖1 （a）壓電陶瓷的晶胞示意圖，（b）開孔（b1）和閉孔（b2）鐵電駐極體的宏觀偶極子示意圖，（c）PVDF中極性分子示意圖
本論文基于多種聚合物討論了閉孔、開孔和規則孔結構鐵電駐極體的制備方法，解釋了閉孔電荷模型、三明治結構電荷模型和通用性更好的電荷彈簧模型在內的三種壓電模型，詳細論述了目前已有的包括優化駐極體泡孔結構、離子預充增強極化、采用織物電極、施加直流偏置電壓和將多孔結構與鐵電聚合物相結合的五種增強鐵電駐極體壓電性能的方法，并闡述了鐵電駐極體在聲學、可穿戴健康或動作監測、非接觸式監控監測和能量收集與轉換等方面的應用現狀，最后從鐵電駐極體的增材制造技術、性能提升方法、高溫高濕環境的應用和大規模制備方面進行了展望，圖2為文章的整體結構圖。
圖2 文章整體結構圖
近年來，王寧珍副教授致力于柔性壓電材料研制、力電耦合機理和柔性體征監測方面的研究，目前在膨脹聚四氟乙烯（ePTFE）基鐵電駐極體的結構優化、離子預充增強的新極化方法、力電耦合模型、可穿戴揚聲器應用等方面取得了一系列研究成果，在《Advanced Materials》《Advanced Functional Materials》《Small》等期刊發表多篇高水平論文。
