Theo các nhà nghiên cứu, vật liệu nhựa này là một polymer sắt điện (ferroelectric polymer), đặc biệt không chứa flo – thành phần được coi là “hóa chất vĩnh viễn” vì rất khó phân hủy trong tự nhiên và gây hại cho môi trường. Dù vẫn đang được cải tiến về đặc tính điện và độ đàn hồi, loại vật liệu nhựa mới đã cho thấy tiềm năng ứng dụng nhờ cấu trúc thân thiện môi trường và khả năng ứng dụng đa dạng.
"Phương thức tạo ra tính chất điện của vật liệu này hoàn toàn mới" - giáo sư Lei Zhu - người đứng đầu nghiên cứu, cho biết.
Các nhà nghiên cứu đang phát triển vật liệu nhựa mới thân thiện môi trường dùng cho thiết bị điện tử đeo tay. Ảnh: RoboticsBiz.
Khác với các vật liệu sắt điện hiện tại, loại polymer này không cần kết tinh để cố định phân cực – yếu tố tạo nên đặc tính điện. Theo đó, các nhà khoa học tin rằng phát hiện về vật liệu nhựa dẻo này sẽ tạo bước đột phá cho công nghệ sản xuất thiết bị điện tử đeo tay, cảm biến và trong các lĩnh vực điện tử khác.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science và đang trong quá trình đăng ký bằng sáng chế.
Polymer là những phân tử lớn gồm các chuỗi đơn vị nhỏ, có thể là nhân tạo (như nhựa) hoặc tự nhiên (như tóc hay DNA). Bằng cách điều chỉnh cấu trúc và độ dài chuỗi, các nhà khoa học có thể thay đổi tính chất của polymer như độ bền, độ dẻo, khả năng chịu nhiệt và khả năng tái chế.
Tính sắt điện cho phép vật liệu có "phân cực tự phát", có thể đảo ngược bằng điện trường – tương tự như công tắc bật/tắt. Tính năng này hỗ trợ phát triển các thiết bị điện tử nhỏ gọn, hiệu quả hơn, giảm phụ thuộc vào năng lượng truyền thống.
Vật liệu nhựa mới không chỉ dẻo, nhẹ mà còn có thể điều chỉnh tính chất điện, lý tưởng cho các cảm biến hồng ngoại, thiết bị đeo cần độ đàn hồi phù hợp với cơ thể. Trong khi đó, polymer sắt điện phổ biến hiện nay như PVDF chứa flo và không phân hủy tự nhiên.
Ngoài ra, polymer sắt điện còn phù hợp với thiết bị chẩn đoán siêu âm nhờ tương thích âm học với mô sinh học, và có thể ứng dụng trong kính thực tế ảo tăng cường (AR/VR).
