物理科学学院龙云泽、张俊课题组在《先进纤维材料》上发表高水平论文

新闻网讯 近日，物理科学学院龙云泽教授、张俊副教授、清华大学伍晖教授团队合作在国际知名期刊 Advanced Fiber Materials（2025, 7: 937-949）上发表了题为“Compressible Piezoelectric Ceramic Nanofiber Aerogels with Multifunction”（具有多功能的可压缩的压电陶瓷纳米纤维气凝胶）的研究论文。Advanced Fiber Materials 最新SCI影响因子为21.3。论文第一作者是博士生高原（博士刚毕业，入职清华大学伍晖教授课题组博士后），通讯作者是青岛大学张俊副教授、龙云泽教授和清华大学伍晖教授。

图为多功能柔性可压缩的三维结构压电陶瓷纳米纤维气凝胶

钛酸钡（BaTiO₃）是一种重要的功能陶瓷材料，因其优异的介电、铁电、压电和光电性能，在电子器件、能源、环境、催化以及医学等领域备受关注。但是，陶瓷晶体固有的脆性大大限制了BaTiO₃的实际应用，尤其是开发具有更大应用价值的BaTiO₃陶瓷纳米纤维气凝胶依然困难重重。

针对这一问题，本研究提出利用非晶态Al₂O₃修复BaTiO₃纳米纤维中缺陷的策略来解决BaTiO₃纳米纤维的脆性问题，并且通过空气动力学模拟优化了溶液喷射纺丝工艺，从而制备出柔性可压缩的三维结构BaTiO₃/Al₂O₃陶瓷纳米纤维气凝胶。此外，该陶瓷纳米纤维气凝胶在多个方面表现出优异的性能和应用前景，例如，柔性可穿戴电子器件（压电响应时间极短：78 ms）、阻燃热防护（热导率极低：0.0275 W·m^-1·K^-1）、吸音降噪（降噪系数很高：0.67）、室温和高温过滤领域（过滤效率很高：PM_0.3≥99.96%）。该工作有助于推动柔性压电陶瓷纳米纤维气凝胶的大规模生产和广泛应用。