生物系统和人工设备可将无处不在的低频和微弱的机械刺激转化为电能，以实现重要功能。但是，人们仍然缺乏对聚合人工材料中耦合压电介电现象的能量转换，增强和保存过程的深入了解。近日，中国地质大学Yihe Zhang，Qi An，Wangshu Tong等结合实验和模拟方法，对复合聚合物薄膜中通过耦合压电介电现象来实现能量转换和保存过程进行了合理化。
本文要点：
1）作者阐明了跨膜电压的强度以及能量产生和保存过程的动力学。研究表明，复合膜由低于渗透阈值的导电填料组成，可有效地将低频机械刺激转换为保留的电能。
2）有趣的是，工程化成多孔膜的膜结构具有打破复杂的高压的能力，并表现出低保存期的关系；它可以同时提供高电场强度，高感应速度和较长的保存期限。
3）该模型不仅得到实验的支持，而且与其它报道的压电介电膜的发电和保存特性一致。系统的理解该过程可以促进和启发新设备的设计，以更好地解决现代社会面临的能源，环境和生物医学挑战。
Wangshu Tong, et al. Enhanced Electricity Generation and Tunable Preservation in Porous Polymeric Materials via Coupled Piezoelectric and Dielectric Processes. Adv. Mater., 2020
DOI: 10.1002/adma.202003087
