近日，东南大学熊仁根教授团队、游雨蒙教授课题组与合作者在分子铁电、压电材料领域取得重要研究进展，将压电材料带入到分子材料领域，解决了科研世纪难题。相关研究结果于美国东部时间2017年7月21日发表于国际顶尖学术杂志《科学》（Science）。
破解分子压电材料世纪性难题
压电性，就是材料在受挤压或拉伸时可以产生电，或在材料两段施加电压后材料伸长或缩短的特性。具有压电性的材料也就被称作为压电材料，这类材料不但可以像马达那样，直接将电力转换成驱动力，还可以用电产生声波、超声波，例如医用B超探头上就使用了压电材料。
传统的压电材料集中于无机陶瓷铁电体方面。而无机陶瓷铁电体存在着的加工温度高、无机械柔性以及含有有毒成分等缺点逐渐暴露，极大地限制了压电材料的应用发展。
除了传统的陶瓷材料，还存在另一大类由分子组成的“分子材料”，这类特殊的材料因其结构灵活多变、性质设计调控空间大、制作成本低、无毒害等优点一直以来都是材料研究领域的热点之一。以往报道过的分子材料其压电性和压电陶瓷还有着数量级的差距，由于压电性不佳，尽管具有多种优点分子材料也无法在压电领域取得一席之地。
东南大学的研究者为解决分子材料的压电性这一世纪难题带来了曙光，他们突破传统的合成思路，另辟蹊径，创新性的从提升铁电极轴数量入手、利用相变前后对称性的巨大变化，发现了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这种新型分子铁电材料不但秉承了分子材料的种种优势，同时首次在压电性能上达到了传统压电陶瓷的水平。
游雨蒙用海绵来比喻分子压电材料：“将压电材料产生的电比作海绵里的水，传统的压电材料是单纯的对海绵进行挤压，但是我们合成的新型材料相当于是在拧海绵，意味着可以用更少的力量来得到更多的电。”
这一研究成果于2017年7月21日被国际顶尖学术杂志《科学》在线发表。该成果的发表，不但解决了130年来制约分子材料发展的世纪难题、为材料研究带来了新的思路和方向，同时也标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。
开拓研究新领域，穿戴式电子设备成为可能
“如同第一只爬上岸的水生动物，合成分子压电材料是将压电材料的相关领域带入了一个全新的世界。”游满蒙说，“我们希望有更多的学者可以关注到这片尚未开垦的新大陆，加入到这个领域的研究中来，让我们一起为人类的生活提供更多的便利。”
虽然研究现在还仅存在于实验室内，但随着新型分子铁电体的开发和进步，制作出具有实用性的柔性薄膜压电元件不再是一件难以企及的梦想。未来，这种具有优良压电特性的分子铁电材料将会使计算机芯片的体积进一步缩小，使能像纸张一样折叠弯曲的心率计、B超机成为可能，或者利用衣物的弯折对手机充电。同时凭借着分子材料的良好生物兼容性，人们将制作出更加安全的医学植入器件。除此以外，分子压电材料还在传感器,人机交互技术,微机电系统,纳米机器人以及有源柔性电子学等领域具有重大的应用前景。
据东南大学副校长吴刚介绍，东南大学一直以“科学谋划，战略布局，目标导向，敢为人先”为工作思路，近五年来“科研经费的到款总额超过83亿元，每年增长速率超过10%，2016年科研经费超过20亿元”。在国家的大力支持下，五年内，东南大学牵头获得了15项国家科技进步奖，在全国高校中位列第七，江苏省内排名第一。
这一论文同时也是江苏省“分子铁电科学与应用”重点实验室（前身为东南大学有序物质科学研究中心）的一项重要成果。本文的第一作者和共同通讯作者游雨蒙教授以及合作作者廖伟强博士（共同第一作者）、熊仁根教授（共同通讯作者）、叶恒云教授等均来自该实验室。在熊仁根教授的带领下，团队以分子基铁电材料作为主要研究方向，大量研究成果被国际顶级学术期刊发表，并获得了包括教育部自然科学一等奖的多个奖项。
值得一提的是，本次的研究结果也是自2013年来该实验室在国际顶尖期刊《科学》上以东南大学为第一完成单位发表的第二篇论文。（聂茹欣）
