강유전 세라믹에 비해 폴리머는 낮은 플렉소전기 계수를 보이지만, 우수한 가공성과 유연성을 제공하여 변형 가능한 전자기계 시스템에 매력적입니다. 생분해가능하고 생체적합성인 폴리머인 셀룰로오스는 제어 가능한 플렉소전기성을 가진 재료의 유망한 후보입니다. 그럼에도 불구하고 셀룰로오스의 본질적인 플렉소전기 특성은 아직 탐구되지 않았으며, 주요 영향을 미치는 기작 또한 거의 이해되지 않고 있습니다. 셀룰로오스는 일반적인 결정질-비결정질 이중상태 구성을 나타내며, 셀룰로오스에서의 분극 행동은 결정 영역의 비율과 미세구조에 강하게 의존합니다. 따라서 본 연구는 결정성을 셀룰로오스 막에서 중요한 구조적 매개변수로 설정하고 플렉소전기 특성에 대한 결정성의 조정 법칙을 밝혔습니다. 셀룰로오스 막에서 결정성이 증가할수록(세갈 피크 높이 방법: 79.46%–91.37%; 피크 피팅 방법: 60.35%–73.09%; FTIR 방법: 23.21%–44.03%에 의해 결정됨) 플렉소전기 계수는 7.33 ± 2.01에서 22.25 ± 1.35 nC/m으로 상승하며, 명확한 선형 양의 상관관계를 드러냅니다. 이 경향은 유전적 및 압전적 특성과 독립적이며, 결정성에 의해 조절된 쌍극자 재배열의 변동과 관련된 메커니즘을 나타냅니다. 셀룰로오스 막은 또한 높은 기계적 특성, 광학적 투명성 및 형태 가능성을 보입니다. 이러한 발견은 셀룰로오스 플렉소전기성에서 결정성의 필수적인 역할을 설명하고, 고성능 지속 가능한 유연 전자 장치 설계에 중요한 통찰력을 제공합니다.
조 외(화요일)는 이 질문을 연구하였습니다.