先进的柔性电子设备对佩戴舒适性和数据准确性提出了迫切的需求。压电复合材料展现出诱人的前景，但相互制约的机械强度和电输出限制了其进一步的应用。

最近，西南交通大学杨维清教授&邓维礼副教授通过非平衡工艺结合改进的静电纺丝和热压工艺，设计了一种梯度PMN-PT/PVDF纳米复合材料，以调节压电输出和机械强度。实验和仿真结果验证了梯度结构在增强压电输出的同时还提高了机械强度。由于独特的三维梯度分布，所制备的PMN-PT/PVDF纳米复合材料表现出优异的机械强度（830MPa）和压电性能（1.08V），显著高于随机分散的纳米复合材料。分别从应力、阻抗和结晶度方面揭示了其增强机制。对这些梯度结构的研究为了解纳米复合材料的结构相关力学和电学行为提供了新的机会，有助于设计出具有综合性能的纳米复合材料。

图1.梯度PMN-PT/PVDF纳米复合材料的微观结构。

图2.梯度PMN-PT/PVDF纳米复合材料的制备。

图3.梯度PMN-PT/PVDF纳米复合材料的机械强度。

图4.梯度PMN-PT/PVDF纳米复合材料的压电性能。

本工作以“Modulating piezoelectricity and mechanical strength via three-dimensional gradient structure for piezoelectric composites”为题发表在《Materials Horizons》（DOI:10.1039/d3mh00603d）上。

论文链接：https://doi.org/10.1039/D3MH00603D