兰大科研团队突破新材料研发难题 超柔压电薄膜开启生物医疗新纪元

　　近日，兰州大学材料与能源学院刘书海青年教授团队取得了一项重大突破，他们成功研发出一种既具有强大的发电能力，又像皮肤一样柔软的有机压电薄膜。预示着下一代可植入式医疗传感器和可穿戴智能设备将迎来革命性的材料基础。

　　什么是压电材料？简单来说，就是能把压力变成电能的材料。想想看，如果一种材料像我们的皮肤一样柔软，又能把我们身体的微小动作变成电信号，那就能用来监测心脏跳动、大脑活动，甚至控制智能假肢。然而，传统的有机压电材料存在一个难以克服的难题：要提高发电能力，材料就会变得很硬；要提高柔软度，发电能力就会下降，就像“鱼和熊掌不可兼得”。这是因为，要产生强大的电能，材料内部的分子排列必须非常整齐、紧密，但这样就会限制分子的运动，导致材料变硬。反之，为了追求柔软度，分子排列就会变得松散、无序，电能自然就上不去。

　　兰州大学刘书海团队找到了一个巧妙的解决方法：他们利用两种不同的液体，在液体界面上通过“极性工程”的手段，巧妙地让材料内部的分子自动排列成一种特殊的结构。这种结构既保证了分子排列的整齐，又允许它们自由运动，从而实现了高发电能力和高柔软度的完美结合。最终研发出来的薄膜不仅具有与常用有机材料相当的发电能力，而且柔软程度可以媲美我们的皮肤、软骨甚至主动脉！这意味着它可以紧密贴合人体器官，进行精确的生物信号监测，而不会对身体造成任何不适。

　　这项技术的突破性在于，它为设计新型高性能有机压电材料提供了新的思路，有望推动其在生物力学传感器领域的实际应用。刘书海教授表示：“这种新型材料可以无缝贴合人体器官，为植入式心脏监测、脑机接口及智能假肢提供材料支撑。”（记者 张云文）