با استفاده از مهندسی مواد لایه‌نازک، ماده فروالکتریکی ساخته شد که عاری از خستگی است. این ماده می‌تواند دامنه استفاده صنعتی از مواد فروالکتریک را افزایش دهد.
ساخت ماده‌ای که به راحتی خسته نمی‌شود!
محققان موسسه فناوری و مهندسی مواد نینگبو (NIMTE) از آکادمی علوم چین، با همکاری گروه‌های تحقیقاتی از دانشگاه علوم الکترونیکی و فناوری چین و دانشگاه فودان، ماده فروالکتریکی عاری از خستگی ساختند. این ماده با استفاده از ترکیبات فروالکتریک تولید شده است. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Science به چاپ رسیده است.
مواد فروالکتریک دارای پلاریزاسیون تغییرپذیر است که به صورت خود به خودی قطبش آن تغییر می‌کند. این کار می‌تواند توسط یک میدان الکتریکی خارجی انجام شود. موادفروالکتریک به طور گسترده در دستگاه‌های حافظه، حسگری و تبدیل انرژی استفاده می‌شود.
با توجه به حرکت یونی ذاتی در سوئیچینگ فروالکتریک، خستگی قطبش فروالکتریک به ناچار در مواد فروالکتریک معمولی رخ می‌دهد زیرا تعداد چرخه معکوس قطبی سازی افزایش می‌یابد. این ویژگی می‌تواند منجر به تخریب عملکرد و خرابی دستگاه شود، بنابراین کاربردهای عملی مواد فروالکتریک را محدود می‌کند.
برای حل مشکل خستگی، محققان یک سیستم فروالکتریک بدون خستگی را با استفاده از ترکیبات فروالکتریکی که به صورت کشویی حرکت می‌کنند، ایجاد کردند. یک دستگاه دو دروازه دولایه ۳R-MoS2 با استفاده از روش جابه‌جایی بخار شیمیایی ساخته شد.
پس از ۱۰۶ چرخه سوئیچینگ با عرض پالس مختلف از ۱ میلی ثانیه تا ۱۰۰ میلی ثانیه ، قطب‌های قطبی سازی فروالکتریک هیچ زوالی را تجربه نکرد، که این موضوع نشان می‌دهد که دستگاه هنوز عملکرد حافظه خود را حفظ کرده است.
در مقایسه با دستگاه‌های تجاری فروالکتریک، این دستگاه زمان استرس ۱۰۵ ثانیه را در یک میدان الکتریکی نشان داد که استقامت عالی محسوب می‌شود.
با استفاده از یک مدل بالقوه یادگیری ماشین جدید، محاسبات نظری نشان داد که خاصیت عاری از خستگی در این ماده فروالکتریک را می‌توان به نقص‌های بار بی‌حرکت آن نسبت داد.
نتایج این پروژه یک راه حل نوآورانه برای بهبود عملکرد و حل مشکل رایج مواد فروالکتریک معمولی است.
