掺盐冰

挠曲电系数提升千倍

盐掺杂使冰的挠曲电系数提升三个数量级,弯曲产生的极化足以用于机电换能,接近实用压电材料水平。

Ma Q. · Liu, Jingran · 申胜平 · Catalan, Gustau

Nature Materials 2025

参数信息

挠曲电系数
1-10 μC m⁻¹
有效压电系数
~4,000 pC N⁻¹

技术优势

系数提高千倍

NaCl掺杂将冰的挠曲电系数从约1–10 nC m⁻¹提升至约1–10 μC m⁻¹,幅度达三个数量级,使冰可用于机电换能。

性能媲美最佳压电材料

基于该机理制备的弯曲器件有效压电系数约4,000 pC N⁻¹,已达到实用压电材料水平。

机制可推广

应变梯度与流动电流耦合的模型不限于冰,为从含液多孔固体中提取机电活性提供普适框架。

应用场景