突破极化限制的摩擦电偶极体：实现高类压电性能的柔性自供电传感器

研究人员通过模仿压电效应的接触起电机制，提出了一种颠覆性的摩擦电偶极体架构。该研究将理性设计的电荷转移对嵌入弹性体基质，实现了无需极化的偶极排列，获得高达385 pC/N的类压电系数(d33)和0.304 MPa的低杨氏模量。基于垂直排列偶极阵列开发的足底压力监测鞋垫，结合1D-CNN算法实现97.92%的步态识别准确率，为可穿戴医疗诊断提供了新范式。

　　

传统压电技术受限于固有偶极依赖性，陶瓷、聚合物等材料存在机械刚性大、极化效率低等瓶颈。这项研究另辟蹊径，通过接触起电(contact electrification)机制构建类压电的摩擦电偶极体——将精妙设计的电荷转移对植入弹性体基质，像搭积木般实现自发偶极排列，无需高压极化处理就能获得385 pC/N的超高等效压电系数(d₃₃)，堪比商用PZT陶瓷！

这种"软硬兼施"的材料同时具备0.304 MPa的橡皮糖级柔韧性和10V/90nA的自发电输出。经过防水封装后，即便遭遇喷淋浸泡也能稳定工作。研究团队还玩出了新花样：用垂直排列的偶极阵列做成智能鞋垫，就像在鞋底铺满微型发电站。结合1D卷积神经网络(1D-CNN)分析三通道信号，能像福尔摩斯般精准识别四种步态（O型腿、X型腿、踮脚走、正常走），97.92%的准确率让早期诊断成为可能。

这项研究打破了压电材料"刚性-高性能"的魔咒，为柔性自供电系统开辟新赛道。未来或可应用于智能假肢、运动康复监测等领域，让科技真正"柔若无骨"地守护人类健康。