2026年1月28日，日本材料制造商?hào)|麗株式會(huì)社（Toray Industries, Inc.）宣布開發(fā)出一種耐熱溫度超過200℃的壓電聚合物。東麗對(duì)市售產(chǎn)品的調(diào)研顯示，這是全球首款此類材料。該材料具有極高的設(shè)計(jì)靈活性，并適用于大面積安裝，有望推動(dòng)移動(dòng)出行、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域的振動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展。

圖片來源：東麗株式會(huì)社

壓電材料在受到應(yīng)力、振動(dòng)和其他外部因素的影響時(shí)會(huì)產(chǎn)生電壓。其應(yīng)用領(lǐng)域包括麥克風(fēng)和應(yīng)變傳感器。當(dāng)前兩種主要的壓電材料各有缺點(diǎn)。第一種是聚偏二氟乙烯，它在120°C時(shí)會(huì)失去極化結(jié)構(gòu)，因此其最高工作溫度約為80°C。第二種是鋯鈦酸鉛（ZIT），雖然它具有很高的壓電性能，但硬度高且脆性大，因此難以安裝在復(fù)雜形狀或大面積區(qū)域上。 

近年來，振動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)傳感器的需求已擴(kuò)展到移動(dòng)出行、機(jī)器人、工業(yè)機(jī)械和航空航天等領(lǐng)域。汽車制造商正在探索主動(dòng)降噪技術(shù)以抑制道路噪音。機(jī)器人制造商正在考慮將振動(dòng)檢測(cè)應(yīng)用于觸覺反饋。工業(yè)機(jī)械和航空航天制造商正在研究振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，以持續(xù)監(jiān)測(cè)振動(dòng)并及早發(fā)現(xiàn)異常情況。這些領(lǐng)域需要將傳感器安裝在大面積區(qū)域，以便精確捕捉大范圍區(qū)域的振動(dòng)。在電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)附近、太空環(huán)境以及傳熱管道等應(yīng)用中，壓電材料需要在100°C以上的高溫環(huán)境下正常工作。

東麗公司利用其聚合物分子設(shè)計(jì)和高階結(jié)構(gòu)控制技術(shù)，創(chuàng)新性地研發(fā)出壓電聚合物。該材料即使在200°C以上也能保持其極化結(jié)構(gòu)，從而確保在聚偏二氟乙烯無法使用的高溫環(huán)境下也能進(jìn)行穩(wěn)定的檢測(cè)。這種聚合物可以制成清漆、薄膜或無紡布，適用于形狀復(fù)雜或面積較大的傳感器。

這種材料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它不含鉛或氟，符合《有害物質(zhì)限制指令（Restriction of Hazardous Substances）》以及全氟烷基和多氟烷基物質(zhì)法規(guī)。

東麗公司計(jì)劃從2028年左右開始實(shí)現(xiàn)這種聚合物的實(shí)際應(yīng)用，并正在提供和評(píng)估客戶樣品，以培養(yǎng)和擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。