中国粉体网讯 3月29日，最新一期《科学》（Science）以长文形式发表题为“具有大压电响应的可生物降解铁电分子晶体”的文章，该成果由东南大学、南昌大学等团队合作完成，科研人员首次将铁电化学与生物电子学有机结合，创新性地开发了一例压电响应直追无机陶瓷钛酸钡（BTO）的可生物降解有机铁电晶体。这是自1880年居里兄弟发现压电效应以来的一个里程碑式的重大突破。
压电材料是一类可以实现机械应力和电信号相互转换的功能材料。目前无机压电陶瓷和压电聚合物占据了应用的主流，但它们是不可生物降解的，故这些传统压电材料制成的植入式电子器件应用于人体需要面临二次手术移除的风险。
铁电分子晶体合成简便、易于溶液加工，同时具备轻量、良好的生物相容性和可调的物理性能。因此，铁电分子晶体被视为植入式瞬态压电器件的理想候选材料。然而，目前市场上可生物降解的铁电分子晶体数量稀少，且其压电性能不尽如人意。研究团队开发了一例铁电分子晶体（HFPD），实现了小分子压电性能的4倍提升，起到了“四两拨千斤”的作用。
“四两拨千斤”示意图（图源：南昌大学）
考虑到晶体的脆性和刚性，该团队通过溶液蒸发法制备了一种柔性压电复合薄膜。基于这一压电复合薄膜，团队还成功组装了一个可控的瞬态机电器件，并证实其具有良好的生物传感性能。
基于可生物降解材料的植入式瞬态电子器件有望为医学领域带来重要变革，这些电子器件能够在可控的时间内工作，完成工作后自行溶解在体内，且不产生有毒有害的物质。分子铁电材料具有合成简单、易于加工、轻量、生物相容性好和物理性能可调等独特优势，有望成为植入式瞬态电子器件的理想候选材料。因此，亟待开发具有高压电性的可生物降解分子铁电材料。
东南大学的研究成果使得可植入式压电材料的压电性能达到新的高度。《科学》审稿人对此给予了高度评价，认为它是瞬态可植入压电材料领域里程碑式的关键突破。
参考来源：央视新闻客户端
（中国粉体网编辑整理/梧桐）
图片非商业用途，存在侵权请告知删除！
