磁電傳感技術(shù)有望用于柔性傳感器，能夠以極低的能耗實(shí)現對電場(chǎng)和磁場(chǎng)的精確檢測。然而，其實(shí)際應用受到弱磁電效應和整體性能有限的制約，尤其是在機械應變的情況下。
2025 年 8 月 7 日，北京航空航天大學(xué)劉明杰教授、趙立東教授以及李景準聘教授作為共同通訊作者，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Science 上發(fā)表了題為：Strain-coupled, crystalline polymer-inorganic interfaces for efficient magnetoelectric sensing 的研究論文。
該研究利用表面官能化的鐵磁單層與鐵電聚合物之間的共結晶策略制備出一種機械強度高、節能的磁電傳感器，所得復合薄膜的磁電容系數高達 23.6%，能夠實(shí)現超快磁電檢測，比傳統傳感器快近 10 倍，且可通過(guò)腕戴式器件實(shí)現與標準高斯計相媲美的磁場(chǎng)檢測精度。該研究為柔性可穿戴設備集成熱電冷卻器等多功能材料開(kāi)辟了新途徑，有望推動(dòng)磁電傳感技術(shù)在醫療監測、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的實(shí)際應用。
在這項最新研究中，研究團隊通過(guò)界面共結晶策略制備了堅固的磁電聚合物-無(wú)機納米復合材料。
通過(guò)在二硒化釩（VSe2）單層上利用重氮化學(xué)，研究團隊在鐵磁性 VSe? 與鐵電聚偏二氟乙烯（PVDF）納米晶體之間構建了一個(gè)亞分子級平坦的界面。這種高度結晶的界面幾乎沒(méi)有可移動(dòng)的聚合物鏈，因而限制了能量耗散，增強了界面能量轉移。這種可擴展的復合薄膜表現出卓越的磁電性能，磁電容系數為 23.6%。
這些薄膜能夠實(shí)現超快磁電檢測，其速度比傳統傳感器快約 10 倍，并為將諸如熱電冷卻器之類(lèi)的多功能材料集成到可穿戴設備中提供了機會(huì )。
論文鏈接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adt2741
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