由Phys的Ingrid Fadelli创作
（同organic）有机 六种不同的两性离子都极大地增加了软物质的介电常数(在乙二醇溶液中证明)
连接阴离子和阳离子的3-碳丙基间隔基具有比4-碳丁基间隔基更小的偶极，使得后者在提高介电常数方面更有效
信用:梅等
为了创造高效的储能解决方案和致动器，工程师需要高介电常数的材料
介电常数本质上是物质的介电常数(I
e
它在电场中存储电能的能力)与自由空间的介电常数之比
提高材料介电常数的一个有价值的方法是加入高介电常数的极性添加剂
虽然这种策略已经取得了令人鼓舞的结果，但到目前为止，介电常数对于许多应用来说还不够高
宾夕法尼亚州立大学的研究人员最近介绍了一种提高软材料介电常数的有效新方法
这种方法，在《物理评论快报》上发表的一篇论文中介绍，包括添加两性离子，即带有一个正电荷的小分子(即
e
阳离子)和一个负电荷(即
e
阴离子)，由共价键分开
“自2006年以来，科尔比小组一直在研究聚合单离子导体，它只传导一种类型的离子(如电池用的锂)。”拉尔夫·H
进行这项研究的研究人员之一科尔比告诉《物理》杂志
（同organic）有机
“目前，虽然迁移数非常接近1(意味着它们是单离子导体)，但离子电导率太低
因此，多年来，我们添加了低挥发性极性分子来提高电导率
" 两性离子是高度极性的非挥发性分子
值得注意的是，它们是科尔比和他的同事们实验过的极性最强的分子
在他们最近的实验中，研究小组将两性离子添加到聚合物单离子导体中
科尔比解释说:“为了成功地作为添加剂来提高单离子导体的离子电导率，添加剂需要做两件事:提高介电常数来软化所有减缓离子传输的离子相互作用，降低玻璃转化温度来使所有分子运动更快。”
“两性离子在第一种情况下很棒，我们现在正在尝试设计两性离子，也可以降低玻璃化转变温度
" 证明了在软材料中加入两性离子可以显著提高介电常数
这种增加可能与两性离子的大分子偶极子有关，其范围从35到41德拜
当他们在乙二醇中加入几个两性离子时，研究小组观察到介电常数非线性增加
由于两性离子之间的强库仑相互作用，这种增加最终在200以上达到饱和
这些发现表明两性离子是很有希望提高软材料介电常数的添加剂
因此，在未来，它们可能对储能工具、致动器和各种其他技术的发展产生重要影响
科尔比说:“我们最显著的发现是，在任何柔软的材料中加入两性离子都可以很容易地使介电常数大于100。”
“水的介电常数在室温下约为80，因此介电常数100应该足够高
我们正在进行的工作将这里研究的两性离子添加到聚合物单离子导体中，并试图开发具有更大偶极和更低玻璃化转变温度的两性离子
"
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