Até recentemente, "ferroelétrico flexível" poderia ser considerado o mesmo tipo de frase oximorônica. Contudo, graças a uma nova descoberta do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) em colaboração com pesquisadores da Northwestern University, os cientistas foram os pioneiros em uma nova classe de materiais com funcionalidades avançadas que transformam a ideia do reino da ironia em realidade.

Ferroelétricos são um tipo de material útil que é encontrado em capacitores que são usados ​​em sensores, bem como memória de computador e cartões RFID. Suas propriedades especiais se originam do fato de conterem regiões carregadas polarizadas em uma orientação específica, que pode ser controlado com um campo elétrico externo. Mas eles também apresentam uma grande desvantagem, pois os engenheiros tentam usá-los em novas invenções.

“Os materiais ferroelétricos são conhecidos por serem bastante frágeis, e por isso sempre foi um grande desafio torná-los mecanicamente flexíveis, "disse o nanocientista de Argonne Seungbum Hong, que ajudou a conduzir a pesquisa. "Como a ferroeletricidade e esse tipo de flexibilidade são propriedades relativamente raras de se ver por si mesmas, ter ferroeletricidade e flexibilidade neste novo material é basicamente sem precedentes. "

As gerações anteriores de materiais ferroelétricos eram principalmente de cerâmica, Hong disse, o que os tornava bastante frágeis. No novo material, os planos de cristal no nível atômico tendem a deslizar um pelo outro, adicionando à ductilidade do material.

Uma vantagem dos ferroelétricos flexíveis vem do fato de que todos os materiais ferroelétricos também são piezoelétricos, o que significa que eles podem converter uma força mecânica aplicada em um sinal elétrico, ou vice-versa; por exemplo, quando você acende um isqueiro para gerar uma faísca. Ter ferroelétricos mais flexíveis pode permitir uma resposta maior de uma entrada menor.

Com ferroelétricos flexíveis, cientistas e engenheiros podem ter a oportunidade de adaptar esses materiais para uma série de usos novos e aprimorados, incluindo atuadores de precisão para microscopia de força atômica, sensores e emissores de imagem ultrassônica para aplicações médicas e até mesmo sensores para algumas aplicações automotivas.

Para armazenamento de dados, o impacto pode ser ainda maior. "Há um potencial de densidade de informação muito grande com armazenamento ferroelétrico, "Hong disse." Isso pode fazer uma grande diferença quando pensamos sobre as gerações futuras da nuvem de dados. "

Um artigo baseado na pesquisa, "Cristais orgânicos ferroelétricos flexíveis, "foi publicado online em Nature Communications em outubro. Um dos principais autores do estudo da Northwestern, Sir Fraser Stoddart, recebeu o Prêmio Nobel de Química de 2016 por seu trabalho em máquinas moleculares.