科大研新技術 製高性能生物壓電薄膜

2023-08-11 00:00

楊征保(右)團隊研究製作目前性能最高的生物壓電薄膜,日後或可應用於生物微型裝置。
楊征保(右)團隊研究製作目前性能最高的生物壓電薄膜,日後或可應用於生物微型裝置。

(星島日報報道)目前廣泛應用的心臟起搏器會應用壓電材料,但目前生物壓電材料的結構排列難被操縱,影響材料運作,是學術界過去80年未能解決的難題。科技大學的機械及航空航天工程學系領導的團隊研發新技術,讓氨基酸分子在大面積上呈相同方向排列並自行組裝具高壓電性能的薄膜,成功解決學術界的長久難題。技術未來或可製作成具生物相容性和降解性的生物醫學微型裝置,例如心臟起搏器和可植入的傳感器。

壓電效應指動能和電能互相轉換的效應。目前一般的壓電材料較為脆弱,甚至帶有毒性,若要將壓電材料植入人體,須採用具生物相容性和可持續性的材料製作。不過目前的生物壓電材料,分子結構排列無法被操縱以確保材料正常運作,一直困擾學術界。
或可應用於生物微型裝置

由科大機械及航空航天工程學系副教授楊征保的研究團隊,聯同城市大學和澳洲伍倫貢大學的團隊,共同研發生物分子能在大面積自行組裝、呈相同排列的自組裝技術。新技術下製造的薄膜,能在肌肉伸展、呼吸、血流和微笑身體運動中產生生物電,性能是目前所有生物壓電薄膜中最高。

薄膜在任務完成後可在人體內自行分解。楊征保相信技術可應用於植入人體的傳感器、智能晶片等,推動生物電子的發展。未來團隊將繼續研究提升薄膜的柔韌性和如何大規模生產以降低成本,並會進行動物實驗。研究已於《自然通訊》學術期刊發表。
 

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