近日，《中国化工报》第2版“2023新晋院士风采展示”栏目报道了我校新晋院士熊仁根的科研历程。

    “在基础研究过程中，必须有‘板凳需坐十年冷’的精神，因为科研上并没有‘弯道超越’，需要的是认准一个方向，不忘初心，耐得住寂寞，踏实勤奋，才能将研究与学问做好、做精。”近日新当选中国科学院院士的东南大学化学化工学院教授熊仁根如是说。他长期从事无机配位化学研究，两次获得国家自然科学奖二等奖、三次获得教育部自然科学奖一等奖，是国际分子铁电材料的开拓者。

    熊仁根的研究对象是由小分子有序排列构成的分子基铁电体。这是一种特殊功能性材料，可应用于储存、探测以及光电等领域，有望在薄膜、柔性、环保等方面成为传统无机铁电体的有益补充。他专注于分子铁电化合物的设计合成与功能研究，取得了系统性和创新性成果，设计合成了各种类型的多功能铁电体，初步建立起有效的理论体系来设计、控制和优化分子系统中的铁电性和压电性，提出“铁电化学”的概念，旨在从化学的角度来理解铁电性，为探索高性能分子铁电体提供有效的方法学指导。

    上世纪90年代，熊仁根就开始从事分子铁电领域的研究，方向从非中心对称配合物一直到分子铁电体。2006年，他来到东南大学，成立了“有序物质科学研究中心”。从此，东南大学在分子铁电领域的研究开始了从无到有、从有到优的跨越。

    由于相关学科本身在国内基础薄弱，研究难度大，研究团队的组建异常困难。在东南大学的支持和团队成员的坚持下，经过多年砥砺前行，“有序物质科学研究中心”逐步开垦出分子铁电研究这片处女地，总结了寻找分子铁电体的经验方法，为铁电材料的研究带来了新的思路和方向，得到了国际学术界的广泛认可。

    据介绍，铁电化学包括似球—非球、引入单一手性和H/F取代等普适性设计策略。熊仁根利用这一方法，精准合成了众多新型分子铁电体，特别是发现了性能比肩无机陶瓷铁电体的多个高性能分子铁电体。这些突出成果带动了我国分子铁电科学研究，引领国际分子铁电科学的研究与发展方向。

    压电材料在变形时会产生电荷，因此非常适合各种类型的传感器。然而，几乎所有高性能压电材料都是陶瓷材料，很难满足可穿戴器件对于柔性传感器的迫切需求。为了补充传统压电陶瓷在应用中存在的问题，研究者们近百年来一直在努力提升分子材料的压电性能，希望能用分子材料来补足压电陶瓷的短板，但收效甚微。

    铁电体属于压电体的一种，分子铁电体具有结构可调性、机械柔韧性和低声阻抗等特性，以及可环保加工、低成本和生物相容性等优势。熊仁根科研团队突破传统的合成思路，另辟蹊径，创新性地从提升铁电极轴数量入手，利用相变前后对称性的巨大变化，发现了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这种新型分子铁电材料不但秉承了分子材料的种种优势，同时首次在压电性能上达到了传统压电陶瓷的水平。

    现阶段，新型分子铁电材料还基本应用在基础研究领域，但让研究走向应用一直是熊仁根团队努力的方向。多篇权威期刊论文的发表、多次获奖都证明了新型分子铁电材料所具有的强劲发展前途，也为其日后能更广泛应用于社会生活开启了一扇门。

    “未来我们将瞄准存储、探测、能量转换等应用出口，以双稳态特性、压电特性等功能特性为导向，同时结合小组研究成员大规模多学科交叉的背景和优势，从分子设计和可控合成入手，利用化学、物理、材料、电子等多重手段对新型分子铁电体的应用进行探索，努力拓宽其应用前景，提高应用潜力，降低应用成本与难度，将分子铁电材料真正推向实际应用。”熊仁根说。

来源｜东大新闻网

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