报告题目:生物友好型分子铁电体的化学设计
报告人:张含悦,东南大学青年首席教授,生物科学与医学工程学院教师,博士生导师,国家级青年人才。
时 间:2026年5月13日(周三)10:00
地 点:安徽大学磬苑校区材料科学大楼B401报告厅
主办单位:材料科学与工程学部
报告摘要:铁电材料在信息存储、能量转换和传感等领域得到广泛应用。目前,无机压电陶瓷和压电聚合物占据主流应用,但这些材料不可降解,导致由其制成的植入式电子器件面临二次手术风险。因此,基于可生物降解材料的植入式瞬态电子器件被认为有望为医学领域带来革命性变化。天然压电生物材料在这一方向上表现出许多优势,但其压电性能较差,压电系数d33通常低于10 pC/N,极大地限制了它们在生物医学中的应用。与此相比,分子铁电材料具有合成简便、易于加工、生物相容性好和物理性能可调等优势,成为植入式瞬态电子器件的理想候选材料。报告人专注于生物友好型铁电分子晶体的化学设计,开发了一种具有高压电性的可生物降解铁电分子晶体(Science 2024, 383, 1492–1498)。通过采用基于铁电化学的氢/氟取代策略与晶体工程,结合有限的奇数个(n = 3)–CF2–基团和氢键相互作用(类似纽带),成功构建了具有无限长链状结构的有机小分子铁电体。相比于传统的聚合物结构,报告人将PVDF的结构单元从上千减少至仅3个,实现了小分子压电性能的四倍提升(d33达到138 pC/N)。这一突破性进展在保证性能的同时,大大降低了材料的复杂度,起到了事半功倍的效果。该研究为可降解植入式电子医疗器件提供了有前景的候选材料,同时为分子压电材料在人体健康领域的应用开辟了新的重要方向。
张含悦简介:张含悦,东南大学青年首席教授,生物科学与医学工程学院教师,博士生导师,国家级青年人才。其研究方向主要集中于可生物降解铁电体的开发及有机硅铁电体的化学设计。自独立开展工作以来,以第一/通讯作者身份在化学、材料、物理等领域的主流期刊上发表论文多篇,其中包括Science、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Phys. Rev. Lett.、Angew. Chem. Int. Ed.等。主持了国家自然科学基金面上项目及江苏省杰出青年基金项目等多个科研项目。
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