可再生能源发电和电动汽车的电力转换系统中的器件对高性能介电聚合物的需求日益增长。特别是具有更高介电常数、更低损耗以及能够在更高温度下工作的材料。

近日，伦敦玛丽女王大学Michael J. Reece开发了一种反直觉的方法来实现这一目标，即多种不混溶聚合物的熔融共混，采用模仿高熵材料设计的方法。

文章要点

1）使用这种方法，可以显著超过介电常数的混合规则 (>250%)，同时令人惊讶地保持低损耗角正切。该材料在高达 150 °C 的温度下表现出更高的热稳定性，这为介电聚合物的更广泛应用开辟了可能性。

2）研究人员提供了一个一致的模型来描述基于使用具有不同玻璃化转变温度的聚合物的行为，以阻止熔融加工过程中不混溶聚合物的脱混合。这产生了高度无定形和无序的聚合物共混物，具有增加的链间距（自由体积）和极性纳米区域中极性基团的旋转自由度。

这种方法对其他极性聚合物共混物具有广泛的适用性并且可扩展。

参考文献

Qi, X., Huang, X., Kanwal, N. et al. High entropy engineered polymer blends with enhanced dielectric properties and high temperature stability. Nat Commun 16, 9056 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-63248-x

https://doi.org/10.1038/s41467-025-63248-x