介電聚合物作為電絕緣材料在電子設備和電氣系統中無處不在。介電聚合物的電降解往往會引發許多設備和系統的災難性故障,但其檢測和預警仍極具挑戰性。在這里,清華大學He Jinliang、Li Qi實現了聚合物電降解的自主顯示。
本文要點:
1) 作者報道了一種通用的材料策略,該策略通過明顯的顏色變化來發出視覺上可辨別的警告,以發出介電聚合物電降解的信號。這種顏色變化是由與聚合物混合的分子指示劑的顯色反應引起的,在聚合物的電降解過程中,分子指示劑被原位產生的氧自由基化學活化。
2) 作者揭示了介電聚合物的結構退化和電學性能與色差之間的定量關系。這樣的顯色過程是自主的,不需要人為干預或其他外部能量,從而提供了降低甚至消除介電故障風險的便利。
Xiaoyan Huang et.al Autonomous indication of electrical degradation in polymers Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01725-8
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01725-8