Istraživačka grupa koju predvodi prof. Li Runvei sa Ningbo instituta za tehnologiju materijala i inženjering (NIMTE) Kineske akademije nauka (CAS) predložila je metod „blagog unakrsnog povezivanja“ koji daje elastični oporavak feroelektričnim materijalima. Studija je objavljena u časopisu Science.
Feroelektrični materijali su veoma korisni za aplikacije kao što su skladištenje i obrada podataka, sensing, konverzija energije i optoelektronika, itd., što ih čini veoma poželjnim u mobilnim telefonima, tabletima i drugim elektronskim uređajima za svakodnevnu upotrebu.
Međutim, nakon ublažavanja naprezanja, konvencionalni feroelektrični materijali pokazuju slab elastični oporavak—obično manje od 2%, tako da imaju tendenciju da budu ili krti (feroelektrična keramika) ili plastični (feroelektrični polimeri).
Feroelektrična svojstva ovih materijala su uglavnom zbog njihovih kristalnih regiona, kojima nedostaje intrinzična elastičnost.
Da bi rešili dilemu feroelektričnog odgovora i elastičnog oporavka, istraživači su razvili preciznu metodu „blagog unakrsnog povezivanja“.
Koristeći poli(viniliden fluorid-trifluoroetilen) kao materijal za matricu i mekani dugolančani polietilen oksid diamin kao unakrsno povezivač, istraživači su uspostavili mrežnu strukturu u linearnim feroelektričnim polimerima.
Preciznom kontrolom gustine umrežavanja na 1–2%, umreženi feroelektrični film je uglavnom pokazivao kristalnu strukturu β-faze i bio je ravnomerno dispergovan u umreženoj polimernoj mreži.
Pod stresom, struktura mreže može ravnomerno da raspoređuje i podnosi spoljne sile, čime se ublažavaju oštećenja kristalnih regiona. Dakle, ovi novorazvijeni feroelektrici kombinuju elastičnost sa relativno visokom kristalinom. Eksperimentalni rezultati su takođe pokazali da je umreženi film zadržao stabilan feroelektrični odgovor i elastični oporavak čak i pod naprezanjima do 70%.
„Na osnovu njihove studije“, rekao je prof. Ksiong Rengen, međunarodno poznati stručnjak za feroelektrične materijale, „Gao i ostali su uspostavili novi pravac istraživanja, elastične feroelektrike“.
Elastični feroelektrici poput ovih, sa odličnom otpornošću na mehanički i feroelektrični zamor, imaju široke izglede za primenu u elektronici koja se može nositi i pametnoj zdravstvenoj zaštiti.
