随着对柔性压电传感器元件需求的不断增加，基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的压电聚合物的研究也越来越多。然而，PVDF的低偶极极化和无序极化方向阻碍了压电性能的进一步提高。在本研究中，我们通过温度-压力双场调控方法，在MXene/PVDF纳米复合材料中构建了由分子链、结晶区和MXene片组成的定向三级结构。高度定向的PVDF分子链形成约90%的β相。此外，具有长程取向的晶体区域结构实现了平面外极化取向。MXene的平行取向排列有效地增强了纳米复合材料的压电性能，器件的电流输出提高了近23倍。这种高输出的设备用于监测运动动作，探索可穿戴电子设备的潜在应用。

图1.MXene/PVDF纳米复合膜的制备原理图及表征。

图2. 双场调节后的聚合物链取向分析。

图3. 双场调控后的晶区取向和MXene分布。

图4. 器件的电性能和应用。

相关科研成果由西南交通大学材料科学与工程学院Long Jin和Weiqing Yang等人于2024年发表在Nano Research（DOI:10.1007/s12274-023-6418-7）上。原文：Tertiary orientation structures enhance the piezoelectricity of MXene/PVDF nanocomposite.

原文链接：https://doi.org/10.1007/s12274-023-6418-7