相關研究結果以“An organic-inorganic perovskite ferroelectric with large piezoelectric response（《一種具有巨大壓電響應的有機-無機鈣鈦礦鐵電體》）”為題于美國東部時間2017年7月21日發(fā)表在高尖學術雜志《科學》（Science）上。
文中指出，壓電性指的是材料在受擠壓或拉伸時可以產生電，或在材料兩端施加電壓后材料伸長或縮短的特性。而具有壓電性的材料也就被稱作為壓電材料。
這類材料不但可以像馬達那樣，直接將電力轉換成驅動力，還可以用電產生聲波、超聲波，例如醫(yī)用B超探頭上就使用了壓電材料。
不僅如此，借助其可以將壓力轉為電信號的能力，壓電材料也被用作超聲傳感、加速度傳感器等，現在智能手機上的“搖一搖”等功能的實現正是借助壓電加速度傳感器。
不過，伴隨著技術的進步，各種電子元件的尺寸日益縮小，人們希望能在一層薄薄的可以彎折的薄膜上實現以往手機、筆記本電腦的所有功能。在醫(yī)學保健方面，越來越多的研究者希望將血壓計、B超機等“大型設備”縮小并集成在日常衣物上做成“可穿戴的”醫(yī)療器械。
這些需求對傳統壓電材料來說，就會出現很多問題。比如壓電陶瓷制作中需要上千度的高溫，在這種溫度下，大多數精密的電子器件與具有柔性的薄膜都無法耐受這種溫度；
同時，陶瓷的高硬度在遇到對柔韌性的需求時反而成為缺點；另外不得不提到傳統壓電陶瓷中通常含有潛在的有毒金屬，不利于環(huán)境保護并對生物體有可能產生毒性。
而除了傳統的陶瓷材料，還存在另一大類由分子組成的“分子材料”，這類特殊的材料由于其結構靈活多變、性質設計調控空間大、制作成本低、容易制成薄膜、柔韌性好、可降解、無毒害等優(yōu)點一直以來都是材料研究領域的熱點之一。
這次東南大學另辟蹊徑，創(chuàng)新性的從提升鐵電極軸數量入手、利用相變前后對稱性的巨大變化，發(fā)現了一類具有優(yōu)異壓電性能的分子鐵電材料。
據了解，這種新型分子鐵電材料不但秉承了分子材料的種種優(yōu)勢，同時在壓電性能上達到了傳統壓電陶瓷的水平。
未來，這種具有優(yōu)良壓電特性的分子鐵電材料將會使計算機芯片的體積進一步縮小，使能像紙張一樣折疊彎曲的心率計、B超機成為可能，或者利用衣物的彎折對手機充電。
同時憑借著分子材料的良好生物兼容性，人們將制作出更加安全的醫(yī)學植入器件。除此以外，分子壓電材料還在傳感器，人機交互技術，微機電系統，納米機器人以及有源柔性電子學等領域具有重大的應用前景。
