2026年开年伊始，我院新型电工材料器件及电网防灾减灾课题组谢从珍教授、王瑞副教授作为通讯作者、韩永霞教授作为共同作者，围绕自适应介电材料研究，连续在国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）发表两篇论文。两项工作分别面向电子器件静电防护和高压设备绝缘需求，从界面势垒调控与体相势阱工程两个层面提出了新的材料设计思路，为复杂电场环境下聚合物绝缘材料的功能化设计提供了新的研究路径。

论文首页

第一项工作“Reversible dielectric polymers with switchable conduction and insulation for electrostatic protection”（用于静电防护的导电/绝缘可逆切换电介质材料）于2月12日发表。针对现有材料中阈值场强和非线性系数难以精确调控、同时往往需要较高填充量才能建立长程导电通路的问题，课题组基于大面积静电纺丝技术，提出了“阶梯式”双肖特基势垒调控策略。该结构通过SiC、Ga2O3和WO3的阶梯式能带分布，实现对两侧势垒高度的独立调控，并在超低填充条件（0.3 vol%）下实现了优异的电场调控与电荷释放能力

 SiC-Ga2O3-WO3纳米纤维理化性能表征及“阶梯式”肖特基势垒模型

论文首页

第二项工作“Potential well engineering for self-adaptive dielectric response polymer dielectrics”（自适应电介质材料的势阱工程设计策略）于3月26日发表，由华南理工大学独立完成，论文作者均来自电力学院。针对传统非线性电导材料普遍依赖颗粒接触界面和肖特基势垒网络、且其性能易受界面缺陷与随机接触状态影响的问题，课题组提出了基于回收三聚氰胺泡沫衍生g-C3N4连续骨架的势阱型自适应介电材料设计思路。不同于传统界面势垒调控机制，该策略利用半导体骨架在材料体相内部构建稳定连通的载流子输运通路，并通过B、P掺杂调控局域电子结构与能态分布，在材料内部引入深浅可调的势阱结构，从而实现对非线性导电行为和阈值场强的按需调节。

势阱型非线性导电机制的定量分析结果

两项工作分别从界面势垒调控和体相势阱工程两个层面推进了自适应介电材料设计，为智能绝缘材料在静电防护和高压绝缘中的应用提供了新思路，体现了课题组在非线性电导介质设计、载流子输运调控及先进电工绝缘材料应用研究方面的持续进展。（图文/电力学院新型电工材料器件及电网防灾减灾课题组 审核/邬智）

附：电力学院新型电工材料器件及电网防灾减灾课题组简介

课题组成员合影

电力学院新型电工材料器件及电网防灾减灾课题组面向极端环境下电网设备的绝缘安全与在线监测等重大需求，长期开展从基础理论到实验验证的系统研究。研究方向包括新型电工材料、防灾减灾、小微传感器、柔性直流输电等，其中材料方向涵盖高温储能薄膜、自适应电场智能绝缘材料、温度变色指示材料以及绿色环保闭环回收聚合物等前沿领域，致力于突破传统材料在高场、高温和多物理场耦合条件下的性能瓶颈。

   近五年来，课题组在Nature Communications、Advanced Materials等高水平期刊发表论文40余篇，获授权发明专利30余项。课题组注重科研育人，指导研究生获批中国科协青年科技人才培育工程博士生专项计划、IEEE DEIS博士生基金、国家奖学金等项目和荣誉，并指导本科生在全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国高校电气电子工程创新大赛等赛事中获得国家级一等奖。未来，课题组将继续围绕先进电工材料与智能电网技术开展深入研究，服务新型电力系统和高端电力电子装备发展需求。