記者從東南大學獲悉，該校生物科學與醫學工程學院青年教師張含悅與化學化工學院熊仁根教授等合作，首次將鐵電化學與生物電子學有機結合，創新性地開發了一例壓電響應直追無機陶瓷鈦酸鋇的可生物降解有機鐵電晶體。這是自1880年居裡兄弟發現壓電效應以來的一個裡程碑式的重大突破。相關論文於29日發表在國際學術期刊《科學》上。

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，由其制成的植入式壓電生物醫學器件有望極大地改善人類生活質量。然而目前廣泛應用的無機壓電陶瓷和壓電聚合物等傳統壓電材料大都不可生物降解，可降解的壓電生物材料的壓電性能又不佳。因此，亟待開發具有高壓電性的可生物降解分子鐵電材料。

“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。”熊仁根介紹，基於鐵電化學的氫/氟取代策略和晶體工程，合作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，起到了“四兩撥千斤”的作用。

這一發現使得可植入式壓電材料的壓電性能達到新的高度。實驗和測試証明該化合物兼具良好的生物安全性、生物相容性和生物降解性。同時，團隊制備了一種壓電復合薄膜，並組裝一個可控的瞬態機電器件，証實具有良好的生物傳感性能。“這一研究為可降解植入式電子醫療器件提供了有前途的候選材料，也為分子壓電材料提供了與人體健康密切相關的重要應用。”熊仁根說。

《科學》期刊審稿人對於該成果給予了高度評價，認為它是瞬態可植入壓電材料領域裡程碑式的關鍵突破，並指出在鐵電分子晶體中實現如此優異的壓電性能是壓電材料發展的一個裡程碑。（記者蘇雁、通訊員姬尊雨）

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