自支撑PZT单晶薄膜

柔性高压电

兼具高柔性（应变>3.4%）与高压电响应（d33~585 pm/V）的自支撑(111)取向PZT单晶薄膜，解决了陶瓷不柔、聚合物压电低的两难。

Zhongqi, Ren · 邓世清 · Shao, Junda · Yangyang, Si · 周超 · Luo, Jingjing · 王涛 · Li, Jinyang · Li, Jingxuan · Liu, Haipeng · Qi, Xue · Yin, Ao · 吴立军 · Yu, Suzhu · Zhu, Yimei · 陈骏 · Das, Sujit · 魏军 · 陈祖煌

Nature Communications 2025

参数信息

压电系数 d33

585 pm/V

输出功率密度

63.5 mW/cm3

技术优势

柔性与压电兼得

自支撑结构释放基底夹持，单晶(111)取向提升压电响应；薄膜应变容限超过3.4%，可用作柔性器件的核心压电层。

功率密度创纪录

基于该薄膜的纳米发电机输出功率密度约63.5 mW/cm³，为柔性压电能量采集提供高功率输出。

应用场景

• 柔性传感器：高柔性与压电响应，适合弯曲表面的压力/形变传感。
• 柔性电子供能：为柔性电子器件提供一体化高功率电源。
• 振动能量收集：将机械振动高效转换为电能，功率密度创纪录。
• 可穿戴设备：可拉伸且耐循环，适合嵌入可穿戴设备供能或传感。
• 电子皮肤：兼具柔性、压电和机械耐久性，可用作电子皮肤感知层。