清华大学深圳国际研究生院的研究人员在二维蛭石（vermiculite）中首次发现了铁电性，这种材料在单层极限下具有极大的几何各向异性和固有的电偶极矩。这一发现不仅提升了液晶（LC）的电场响应性，还为创新的大规模显示器技术铺平了道路。
液晶器件在信息社会中扮演着核心角色，能够连续且动态地调节光强度、偏振和相位延迟。然而，迄今为止，商业有机LC分子和研发中的LC纳米材料都未能同时满足具有极大几何各向异性和固有电偶极矩的要求。
研究团队通过将二维蛭石分散在去离子水中，制备了一种具有二维铁电组分的LC分散体系。这种材料的电场响应性，即克尔系数，提高了LC材料的记录值一个数量级。
这项技术突破使得操作电场极低，且能够制造出电极间隔为英寸级的电光LC器件，这在以前是不现实的。研究人员已经为户外互动场景制造了一个大规模、能效高的原型展示牌，其英寸级像素可以通过智能手机软件或人体手势控制来显示字母和数字。
从科学角度来看，这项研究为设计具有敏感电场响应性的先进无机LC或类似LC系统提供了新策略。关键在于从层状块体制备二维铁电材料分散体系。此外，这项研究还为可扩展生产和实际应用范德华铁电材料带来了新的机遇。
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参考资料：DOI： 10.1093/nsr/nwae108
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