中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日，中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張珽團(tuán)隊(duì)與新加坡南洋理工大學(xué)劉政團(tuán)隊(duì)合作，制出了一種新型超薄納米材料，為未來(lái)研制以超高精度實(shí)現(xiàn)原子操控的儀器奠定了重要的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。
精密的定位和驅(qū)動(dòng)依賴(lài)致動(dòng)器，而致動(dòng)器的最重要核心之一為壓電材料。簡(jiǎn)單地說(shuō)，這種材料具有極性，可通過(guò)外加電壓，獲得細(xì)微形變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度驅(qū)動(dòng)；反其道亦行之，壓電材料可應(yīng)用于高精度的應(yīng)變、位移與定位的傳感器。
劉政說(shuō)：“從某種程度上說(shuō)，儀器的精度決定了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知極限，其中高精度的壓電材料不可或缺。壓電材料已成為人類(lèi)探索微觀世界的‘智能肌肉’。”
為一窺原子，需要在亞原子精度上移動(dòng)探針；為驗(yàn)證小尺度下萬(wàn)有引力的平方反比關(guān)系，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)部件精確定位感知……而要做到這一切，高性能的壓電材料不可或缺。
該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)化學(xué)氣相沉積法，制備出一種高質(zhì)量硫化鎘超薄納米片薄膜，厚度僅有2~3納米，隨后用掃描探針顯微鏡等原位表征技術(shù)，對(duì)硫化鎘超薄納米片材料的垂直方向壓電性能進(jìn)行了研究。
他們發(fā)現(xiàn)，這種超薄硫化鎘納米片在垂直方向的壓電性能隨著厚度降低到2~3納米而增強(qiáng)了3倍，而理論模擬研究也驗(yàn)證了這一結(jié)論。該結(jié)果填補(bǔ)了原子尺度超薄材料（或二維材料）在垂直方向壓電性能研究的空白。
科研人員認(rèn)為，短期來(lái)看，高性能的超薄壓電材料對(duì)于制造高精度傳感器、先進(jìn)機(jī)電元件大有裨益，包括降低尺寸、增加集成度、改造為柔性電子器件等。長(zhǎng)遠(yuǎn)而言，超薄壓電材料甚至可以改變?nèi)祟?lèi)對(duì)世界的認(rèn)知。
