近日，我校77779193永利官网姜明副教授團隊在熱響應介電材料領域獲得新進展，繼此前以“Relaxation-Induced Significant Room-Temperature Dielectric Pulsing Effects”為題的論文（Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2301009.https://doi.org/10.1002/adfm.202301009）發表後，最近又以“Hydrogen Bond Reorganization-Enabled Dielectric Pulsing Effects in Polar Polymers”為題在《Advanced Functional Materials》上發表了其“姊妹篇”研究工作。這是該團隊2023年度在AFM發表的第三篇研究論文。武漢紡織大學為該論文的第一署名單位，材料學院姜明副教授為論文責任通訊作者，材料學院碩士研究生李珍珍、龔钰鐵為論文共同第一作者。該項工作得到了國家自然科學基金（51503158）的資助。
文章鍊接：https://doi.org/10.1002/adfm.202309157
在此前發表的姊妹篇論文中，團隊首次觀察到αc弛豫誘導室溫熱響應強介電脈沖現象，在近日發表的論文中，團隊報道了産生弛豫的相互作用的具體形式和過程，證明了氫鍵對極性結晶性聚合物熱響應介電行為的貢獻，即通過兩步氫鍵重組和由此産生的αc弛豫實現了顯著介電脈沖效應。
相變和弛豫本質上都是分子運動，是決定聚合物材料的機械、電氣、光學和熱學行為的關鍵機制。幾十年來，氫鍵在調節分子運動和材料特性方面發揮着至關重要的作用。然而，在刺激響應型介電材料的設計及其性能調控中，氫鍵的作用卻很少被關注，其對介電響應行為的特殊貢獻仍然難以把握。
本研究中，團隊發現通過氫鍵重組可驅動極性結晶聚合物體系中的晶區邊緣分子鍊松弛而産生介電響應，這與經典鐵電分子晶體的介電響應理論存在本質區别。此外，在體系中引入了電極極化，以探索電極極化、界面極化和偶極極化對介電響應行為的協同效應，從而進一步提升介電脈沖性能。此外，通過優化吹紡裝置結構，制備出了具有大尺寸和平整表面的介電脈沖聚合物纖維膜，這對大面積智能溫度響應器件的應用具有現實意義。
鑒于極性結晶聚合物體系在分子結構和組成上的多樣性和可選擇性，這為設計熱響應介電材料和有效調節材料的介電響應行為打開了新的機遇之門。
姜明副教授團隊長期從事刺激響應介電複合材料的研究，該工作是姜明副教授團隊在該領域系列研究的最新進展，為前期研究工作的延續。下列為部分前期研究工作：
Adv. Funct. Mater.2023, 33, 2301009.https://doi.org/10.1002/adfm.202301009
Adv. Funct. Mater.2023, 33,2214544 (Frontispiece).https://doi.org/10.1002/adfm.202214544
Adv. Funct. Mater.2022, 32, 2207452.https://doi.org/10.1002/adfm.202207452
Compos. Commun.2022, 36, 101407.https://doi.org/10.1016/j.coco.2022.101407
Colloid.Surface.A2023, 672, 131754. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2023.131754
Compos. Commun.2022, 35, 101314.https://doi.org/10.1016/j.coco.2022.101314
Compos.PartB-Eng.2019, 173, 106920. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.106920
