无氟强极性聚合物：可调控铁电性的环境友好型材料

为解决含氟铁电聚合物(如PVDF)的环境持久性问题，研究人员开发了一类新型无氟铁电聚合物。该材料以聚氧丙烯为主链，侧链含二磺酰基团(?SO2CH2CHRCH2SO2?)，通过调控R基团(?H/?CH3)实现铁电态与弛豫铁电态的可控转换。其电致伸缩与电热效应媲美PVDF基四聚体，为环境友好型功能材料提供新思路。

　　

当前铁电聚合物研究主要聚焦聚偏二氟乙烯(PVDF)基氟聚合物，但其环境持久性引发担忧。科学家们设计出一类创新型无氟铁电材料——主链为聚氧丙烯，侧链携带二磺酰基团(?SO₂CH₂CHRCH₂SO₂?)的聚合物家族。当R基为氢(?H)时呈现典型铁电性，换成甲基(?CH₃)则转变为弛豫铁电态。

实验与模拟双重验证：相邻二磺酰基团间的强偶极-偶极相互作用，驱动材料在凝聚态形成铁电有序结构。这种"分子开关"特性使其在低电场下即展现惊人性能——电致形变与电热效应堪比PVDF基四聚体。更令人振奋的是，该材料完全规避了氟元素，其层状侧链结构犹如精密的分子弹簧，为开发绿色智能材料开辟新航道。