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----------美國弗吉尼亞理工大學的研究人員採用3D打印技術製造出一種壓電常數可調的壓電超材料，有望用於下一代智能基礎設施。
壓電材料通常為晶體和陶瓷，複雜的加工工藝和材料固有脆性限制了其廣泛應用。研究人員先採用γ甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷（TMSPM）對鋯鈦酸鉛（PZT）納米顆粒進行表面功能化，並將其分散在光敏聚合物單體中製成均勻的高濃度膠體墨水（納米顆粒的體積分數高達50％）；再利用高分辨率數字3D打印技術，經近紫外光固化打印出聚合物-鋯鈦酸鉛納米複合材料（主動壓電超材料）。研究發現：納米顆粒和光敏聚合物單體之間強的共價鍵產生空間位阻，改善了膠體墨水中高濃度納米顆粒的分散情況；與傳統壓電材料中壓電響應行為由晶體結構決定不同，這種主動壓電超材料可根據不同的設計需求，在特定應力下選擇性放大、抑制或反轉壓電響應行為，其比壓電常數是典型壓電材料（聚偏二氟乙烯等壓電聚合物和壓電覆合材料）的三倍以上。
圖 壓電效應
這種新型壓電材料可用於衝擊、振動和運動等的監控，將促進機器人技術、能量收集、觸覺傳感和智能基礎設施領域的發展。
（藍海星）
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