Fluorine-containing ferroelectric polymers: applications in engineering and biomedicine

Abstract

Сегнетоэлектрические сильнополярные фторсодержащие полимеры на основе винилиденфторида относятся к классу электроактивных полимеров, которые используют в различных технических приложениях. В обычных условиях кристаллизации материал получается с текстурой поликристалла, которая после высоковольтной поляризации трансформируется в нецентросимметричную структуру, что сопровождается появлением высокого пьезо- и пироотклика. Такие материалы можно использовать в качестве пироэлектрических конвертеров. Высокие значения ударной вязкости позволяют рекомендовать их в качестве материалов для создания устройств, преобразующих энергию динамических воздействий в электричество, а нелинейность электрического отклика (за счет сегнетоэлектричества) и высокие пробойные поля открывают возможность для реализации емкостных накопителей энергии. Интенсивная динамика в аморфной фазе при нормальных условиях обеспечивает быстрый сброс накопленной энергии во внешнюю цепь. Учитывая значительную долю аморфной фазы (&amp;ap;50%) во фторсодержащих сегнетоэлектрических полимерах и ее высокую диэлектрическую проницаемость, можно изменять энтропию системы, прикладывая электрическое поле. В случае импульсного поля это обеспечивает понижение температуры, поэтому рассматриваемые материалы (особенно в форме композитов) перспективны для создания твердотельных рефрижераторных устройств. Высокая термопластичность полимеров позволяет создавать сенсоры (например, микрофоны) с профилированной поверхностью активной мембраны, обладающие улучшенными характеристиками. Биосовместимостью и низким акустическим импедансом (близким к импедансу биологической ткани) таких полимеров обусловлена возможность их применения в качестве биосенсоров. При наличии в сегнето-электрической пленке доменов создаются сильные локальные электрические поля, которые могут влиять на активность живых клеток. С использованием прямого и обратного пьезоэффектов можно стимулировать жизнедеятельность и управлять функциями различных тканей организма, включая нервную. <br> Библиография — 463 ссылки.