科大研新技术 制高性能生物压电薄膜

2023-08-11 00:00

杨征保(右)团队研究制作目前性能最高的生物压电薄膜,日后或可应用于生物微型装置。
杨征保(右)团队研究制作目前性能最高的生物压电薄膜,日后或可应用于生物微型装置。

(星岛日报报道)目前广泛应用的心脏起搏器会应用压电材料,但目前生物压电材料的结构排列难被操纵,影响材料运作,是学术界过去80年未能解决的难题。科技大学的机械及航空航天工程学系领导的团队研发新技术,让氨基酸分子在大面积上呈相同方向排列并自行组装具高压电性能的薄膜,成功解决学术界的长久难题。技术未来或可制作成具生物相容性和降解性的生物医学微型装置,例如心脏起搏器和可植入的传感器。

压电效应指动能和电能互相转换的效应。目前一般的压电材料较为脆弱,甚至带有毒性,若要将压电材料植入人体,须采用具生物相容性和可持续性的材料制作。不过目前的生物压电材料,分子结构排列无法被操纵以确保材料正常运作,一直困扰学术界。
或可应用于生物微型装置

由科大机械及航空航天工程学系副教授杨征保的研究团队,联同城市大学和澳洲伍伦贡大学的团队,共同研发生物分子能在大面积自行组装、呈相同排列的自组装技术。新技术下制造的薄膜,能在肌肉伸展、呼吸、血流和微笑身体运动中产生生物电,性能是目前所有生物压电薄膜中最高。

薄膜在任务完成后可在人体内自行分解。杨征保相信技术可应用于植入人体的传感器、智能晶片等,推动生物电子的发展。未来团队将继续研究提升薄膜的柔韧性和如何大规模生产以降低成本,并会进行动物实验。研究已于《自然通讯》学术期刊发表。
 

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