压电聚合物微纳米薄膜的分子取向分析与极化反转研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11074277
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    46.0万
  • 负责人：
    郭栋
  • 依托单位：
    中国科学院声学研究所
  • 学科分类：
    A2306.声材料、换能器和测量
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

有机压电聚合物薄膜在大面积、可弯曲、轻重量高频换能器和抗冲击压力、振动测量等的制备中具有其它材料无法比拟的优势，并可用于很多新型有机压电器件制备，但缺点是压电性比无机材料弱，并随厚度降低呈现尺寸效应和界面效应造成的严重退化。由于压电聚合物比无机压电材料的结构复杂得多，目前对其薄膜的处理、微观结构和压电铁电性能之间的关系了解还不成熟，对尺寸效应的起因和界面的作用还远未理解。聚合物压电性源于极性共价键的取向，然而系统解析分子取向以阐明薄膜性能变化的研究几乎没有。本项目拟在很宽的厚度、温度范围内，采用系列新型分析技术，从分子链段取向入手对P(VDF-TrFE)薄膜的结构、电性能、极化反转过程、微电畴和微观铁电性的变化进行深入系统研究，以探讨尺寸、界面效应的物理根源和偶极子耦合效应的具体作用方式。本研究对揭示有机压电薄膜的性能机理具有重要意义，对柔性换能器和其它新型有机压电器件的制备具有重要价值。

结项摘要

有机压电聚合物薄膜因具有大面积、可弯曲、轻重量等有点传统声学器件及多种新型有机器件中有重要应用价值，然而制备与结构性能关系研究远未成熟。本项目用简便的液相法制备了很宽厚度P(VDF-TrFE)薄膜，并采用系列新型分析技术如二维X射线衍射，掠入射X射线衍射，掠射反射红外及扫描压电力显微术等，从分子偶极矩取向入手对P(VDF-TrFE)薄膜的结构、电性能、微电畴和微观铁电性的等变化进行深入系统研究。本项目严格按照制定的研究计划开展工作，达到了预期的科研目标，取得了关于薄膜生长和分子取向对铁电性影响的系列新成果。. 本项目的主要科研成果如下：制备了厚度在20-300nm可极化翻转的系列P(VDF-TrFE)薄膜，对薄膜的分子取向随温度、厚度、组成等的变化进行了系统分析，并从能量变化角度出发对分子偶极的平躺变化规律进行了解释；阐述了结构变化对极化反转和微电畴运动的影响；制备了结构性能优异的聚合物薄膜及超薄膜及相关换能器。这些对聚合物薄膜生长和铁电物理及对柔性换能器和其它新型有机压电器件的制备具有重要参考意义。. 基于该项目的研究成果发表英文SCI引文索引论文7篇（含已接受2篇），中文EI收录论文1篇。国际会议邀请报告2次。申请专利2项。获得国际会议最佳海报奖1项。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
水基凝胶注模成型PZT压电陶瓷的形变控制
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    硅 酸 盐 学 报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭怀兵;蔡锴;陈拥军;郭栋
  • 通讯作者：
    郭栋
Effect of Fe doping on the structure and electric properties of relaxor type BSPT-PZN piezoelectric ceramics near the morphotropic phase boundary
Fe掺杂对弛豫型BSPT-PZN压电陶瓷近同形相界结构和电性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.sna.2013.07.024
  • 发表时间：
    2013-10-01
  • 期刊：
    SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Liao, Qingwei;Chen, Xiaosui;Guo, Dong
  • 通讯作者：
    Guo, Dong
Impact of Confinement-Induced Cooperative Molecular Orientation Change on the Ferroelectric Size Effect in Ultrathin P(VDF-TrFE) Films
约束引起的协同分子取向变化对超薄 P(VDF-TrFE) 薄膜中铁电尺寸效应的影响
  • DOI：
    10.1021/ma302377q
  • 发表时间：
    2013-03-12
  • 期刊：
    MACROMOLECULES
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Guo, Dong;Setter, Nava
  • 通讯作者：
    Setter, Nava
Poly(vinylidene fluoride-trifluoroethylene) Nanowires with Highly Anisotropic Piezoelectric Response Fabricated from Melt Phase
由熔体相制备的具有高度各向异性压电响应的聚偏二氟乙烯-三氟乙烯纳米线
  • DOI：
    10.1166/sam.2013.1592
  • 发表时间：
    2013-08
  • 期刊：
    Science of Advanced Materials
  • 影响因子：
    0.9
  • 作者：
    Chen, Xiaosui;Chu, Xiangcheng;Zeng, Fei;Huang, Jeffie;Guo, Dong
  • 通讯作者：
    Guo, Dong
In situ observation of the nanocrystal growth and their piezoelectric performance change in P(VDF-TrFE) films by hot stage piezoresponse force microscopy
热台压电响应力显微镜原位观察P(VDF-TrFE)薄膜中纳米晶的生长及其压电性能变化
  • DOI：
    10.1063/1.4801971
  • 发表时间：
    2013-05
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Guo, Dong;Chen, Xiaosui;Chu, Xiangcheng;Zeng, Fei;Bai, Yang;Cao, Jiangli;Dkhil, Brahim
  • 通讯作者：
    Dkhil, Brahim

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其他文献

基于SVD-KDR算法的工业监测数据插补技术
  • DOI：
    10.3901/jme.2021.02.030
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈帅;赵明;郭栋;林京
  • 通讯作者：
    林京
微酸性电解水结合钙处理对采后桃果实组织结构及水分迁移的影响
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    食品工业科技
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    董宇
一种最大化内存共享与最小化运行时环境的超轻量级容器设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张礼庆;郭栋;吴绍岭;崔海波;王伟
  • 通讯作者：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭栋;肖清泰;徐建新
  • 通讯作者：
    徐建新

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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