想象一下，如果一種材料既具備金屬的性質，又有無機物柔軟的屬性，是不是很完美？日前，東南大學熊仁根團隊、遊雨蒙課題組在“分子鐵電材料”領域取得重要進展——他們發現了世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體，即全有機鈣鈦礦材料。運用它，“摺疊電視”將成為現實。
鈣鈦礦是一類陶瓷氧化物，其奇特的晶體結構讓它具備了諸多理化性質，比如吸光性、電催化性等，從打火機到航天飛機都用到這類材料。在大自然中，常見的鈣鈦礦主要有兩種：無機鈣鈦礦和有機- 無機雜化鈣鈦礦。不過，這兩類鈣鈦礦材料均含有金屬元素，加工、製備難度不小，並且加工後的材料柔韌性較差，有的還有可能造成嚴重的環境汙染。因此，人們一直在尋找鈣鈦礦家族中的第三類——全有機鈣鈦礦材料，即無金屬鈣鈦礦。
早在2002 年，世界頂級學術期刊《Science 》就曾明確提出，利用手性分子組裝具有手性對映體的無金屬鈣鈦礦材料，然而，世界各國科學家苦苦研究了幾十年，也沒能取得突破。“所謂‘手性’，是指一個物體不能與其鏡像重合，比如人的左手就不能與互為鏡像的右手重合。手性是宇宙裡的普遍特性，它不單體現在生命的產生和演變過程中，也存在於基本粒子中。楊振寧和李政道1957 年獲得諾貝爾獎的成果就與手性有關。”課題組的遊雨蒙教授告訴記者。
此次，研究人員利用帶電分子基團取代無機離子，成功製備出一大類共計23 種全有機鈣鈦礦材料，其中4 種材料的左、右手對映體及外消旋化合物都被證明有鐵電性，即對外界電刺激具有一定“記憶性”。遊雨蒙介紹，新材料更輕、更柔，可以適應新時期對材料的薄膜、柔性、生物兼容等方面的要求，同時大大降低了製備加工難度，將在數據存儲、邏輯運算、光量子通信、光學雷達、能源轉換等應用中嶄露頭角。未來，摺疊電視、可穿戴彩超設備將成為現實。
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