记者从甬江实验室获悉，该实验室任晓兵团队研制的基于廉价多晶锆钛酸铅、采用独特“主动工作模式”的压电陶瓷，其压电系数最高达到6850pC/N。这标志着一类兼具超高性能与工程实用潜力的“超级压电陶瓷”正式诞生。相关成果1月29日在线发表于国际期刊《科学》。

　　压电材料是智能时代关键功能材料之一，作为力电信号转换的核心载体，广泛应用于各类精密智能设备的底层架构。衡量这项“敏感”与“力量”的关键指标，称为压电系数（d）。这一数值越高，材料的力电耦合转换性能越优异。然而，过去70余年，这项指标的发展并未取得根本性突破。

　　传统压电材料须依赖强电场极化，使内部偶极子取向一致以产生宏观响应，但温度一旦逼近居里温度（Tc），热扰动会迅速打乱这种有序，压电性能完全丧失。而这座“性能珠峰”的坐标，偏偏落在Tc处——传统压电材料的“死亡温度”。

　　面对“一近巅峰就失效”的难题，任晓兵团队做出了大胆的逆向思考：能否有一种方法，让材料能在传统的“死亡温度”下“维持生命”并高效工作？为此，团队首创了压电器件的“主动工作模式”。他们内置“智能温控”，通过集成微区热管理，将压电材料温度精确稳定在理论奇点上。同时，团队进行实时“压电生命维护”，施加一个微小的偏置电场（约20 V/mm），持续引导材料内部亿万电偶极子一致排列，抵消热扰动的破坏。

　　最终，基于该模式的主动压电器件在室温至350摄氏度范围内保持d > 6000 pC/N的稳定输出，且该性能原则上可延伸至极低温或超高温。

　　“这就像人体正常体温须维持在37摄氏度左右，偏离一定范围就会生病甚至丧失机能。但有了宇航服和空间站，即使在太空这样的极端工况中，人类也能执行各项任务。该主动压电器件也是如此，相当于给材料穿上‘宇航服’，让它稳定发挥。”甬江实验室先进智能材料研究中心主任、上席研究员任晓兵说。

　　据介绍，该项研究被审稿人誉为“革命性发现”，有望为下一代微型机器人、细胞级超声成像与高保真触觉交互等方向提供关键材料支撑，主动压电器件新范式将对功能材料领域产生深远启示。