![1114201 郭霽慶教授(左起)碩士生張崧德、研究助理教授Loganathan Veeramuthu、博士生Archana Pandiyan](https://i0.wp.com/strategicstyle.org/wp-content/uploads/2023/11/1114201.jpg?resize=680%2C383&quality=89&ssl=1)
複合材料科技日新月異,北科大分子科學與工程系教授郭霽慶率博士生Archana Pandiyan、研究型助理教授Loganathan Veeramuthu等,與美國賓州州立大學助理教授周陶合作,在最新一期國際權威期刊《材料科學進展》(Progress in Materials Science)發表綜評性論文,將綠色概念導入鈣鈦礦結構材料,增添可重複使用價值或產生潔淨能源,利於打造永續環境。
郭霽慶指出,鈣鈦礦已成為各種光電元件中最有前景的低成本能源材料,研究團隊結合北科大智慧紡織科研中心優勢,首創探討鈣鈦礦複合材料於智慧紡織品的相關應用:從鈣鈦礦製備、形成奈米纖維,衍伸於發光布料、壓電感測貼布、傷口敷料等用途。
郭霽慶說,人類衣服不斷進化,穿著布料強調保暖、涼感、防風、透氣、防水等機能,「未來的機能布料可望透過身體延展把力轉換成電,進而發電、儲電,鈣鈦礦材料有這個應用潛力。」
郭霽慶另與梁芳誠博士共同指導莊富程、方鈺涵、Jean-Sebastien Benas等6位學生,與日本山形大學教授城戸淳二實驗室研究合作,論文發表在年初國際頂尖期刊《先進材料》(Advanced Materials)封面,突破性結合鈣鈦礦材料與自修復材料,令國際學界驚艷。
一般鈣鈦礦元件可做太陽能電池、LED、光記憶體等各式發光或導電材料,但這類材料很容易被空氣中的水和氧所破壞,降低其光電特性。郭霽慶團隊首創鈣鈦礦材料與自主開發的自修復型高分子聚合物結合。
用自修復材料把鈣鈦礦包覆住,不但具備自行「癒合」機能,且鉛不會滲入環境,同時在水中穩定超過6個月比以往更耐用,也符合當前綠色材料發展主流。目前這項技術已取得中華民國專利。
郭霽慶表示,這項研究成果歷經四年努力,先選送學生赴日學習製備出高純度、高發光效率的鈣鈦礦量子點,然後團隊一直不斷優化,接著研發出自修復型高分子材料,再將兩者合併。最終開發出穩健可靠的自修復性電子元件,可應用於高性能的白光軟性電子背光板與雷射應用。