一360一 作品

第181章 可生物降解鐵電分子晶體,植入式電子醫療器件帶來新希望

 隨著我國科學技術的不斷發展,人們對醫療健康的需求不斷增加。植入式壓電生物醫學器件的研究日漸興盛,這有望極大地改善人們的生活質量。壓電材料是一類可以實現機械應力和電信號相互轉換的功能材料。目前,無機壓電陶瓷和壓電聚合物佔據了應用的主流,但它們是不可生物降解的,故這些傳統壓電材料製成的植入式電子器件應用於人體將面臨二次手術移除的風險。 

 因此,基於可生物降解材料的植入式瞬態電子器件有望為醫學領域帶來重要變革。這些電子器件能夠在可控的時間內工作,完成工作後自行溶解在體內,且不產生有毒有害的物質。其中,天然壓電生物材料在這一方面顯示出許多優勢。但它們的壓電性能不佳,這極大地限制了它們在生物醫學中的應用。 

 而分子鐵電材料具有合成簡單、易於加工、輕量、生物相容性好和物理性能可調等獨特優勢,有望成為植入式瞬態電子器件的理想候選材料。因此,亟待開發具有高壓電性的可生物降解分子鐵電材料。 

 東南大學熊仁根教授是鐵電化學領域的創立者。在過去十餘年間,他帶領團隊聚焦於分子鐵電材料的化學設計與研究。今年,基於鐵電化學的氫/氟取代策略和晶體工程,團隊開發了一例有機小分子鐵電體,實現了小分子壓電性能四倍的提升。