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隨著全球能源需求的持續(xù)上升，大量電子設備廣泛應用到日常生活的方方面面，如何高效收集周圍環(huán)境中，常常被人忽略的能量成為眾多科學家研究的重要課題。新型發(fā)電設備往往兼具發(fā)電和傳感功能，不僅能將周圍環(huán)境中的機械能和熱能直接轉換為電能，還可以作為自供能傳感器不間斷的工作。

自1880年科學家發(fā)現(xiàn)壓電效應，至今已經(jīng)有140年的歷史，但是將其應用于能量收集領域還是在近些年才引起人們的廣泛關注。壓電材料具有非中心對稱或極性對稱性質，壓電效應指直接將機械能轉換成電能，反之亦然，因此壓電材料成為實現(xiàn)能量轉換和信號傳遞的重要載體。而由外界溫度變化引起極性對稱改變產(chǎn)生表面電荷稱為熱釋電效應，是壓電效應的一種。然而，自然界存在的大量物質是中心對稱，并不具有壓電效應，如何開發(fā)一種通過外界環(huán)境誘導使物質形成非中心對稱從而具有高效壓電效應，是當前全球科學家關注的熱點和難點。

趙晉津教授團隊最新《自然》研究成果，發(fā)現(xiàn)中心對稱的物質“穿上金屬外衣”后可以產(chǎn)生內(nèi)建電場，引起極性對稱，產(chǎn)生壓電和熱釋電突現(xiàn)效應。該新型壓電異質節(jié)結構可廣泛應用于傳感器、執(zhí)行器和能量采集器，在聲學與超聲、醫(yī)療與健康，體育與休閑、控制與檢測、交通、人機界面、安防、物聯(lián)網(wǎng)等多個領域。

趙晉津教授團隊一直致力于鈣鈦礦結構材料壓電效應，以及壓電效應在能源和傳感器等領域應用研究。近年相關系列研究成果發(fā)表在國際頂級期刊《自然通訊》，《先進材料》，《科學通報》，《納米能源》（Nature Communications, 2018, 9, 4807；Advanced Materials, 2020, 2001107; Advanced Materials,2019, 31, 1902870; Science Bulletin, 2017, 62, 1173–1176; Nano Energy. 2019, 60, 476-84.）等?！禢ature》發(fā)表的界面異質節(jié)壓電效應工作，詳細內(nèi)容見文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2602-4