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綠色概念導入智慧紡識 北科大攜手美日跨國研登國際期刊

北科大分子系教授郭霽慶(左起)率碩士生張崧德、研究型助理教授Loganathan Veeramuthu、博士生Archana Pandiyan等,合作跨國研究綜評鈣鈦礦的論文成果,登上國際權威期刊Progress in Materials Science。(北科大提供)

北科大分子系教授郭霽慶(左起)率碩士生張崧德、研究型助理教授Loganathan Veeramuthu、博士生Archana Pandiyan等,合作跨國研究綜評鈣鈦礦的論文成果,登上國際權威期刊Progress in Materials Science。(北科大提供)

2023/11/13 09:27

〔記者林曉雲/台北報導〕國立台北科技大學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等人,與美國賓州州立大學助理教授周陶合作,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,首創探討鈣鈦礦複合材料於智慧紡織品的相關應用,有利於打造永續環境,成功登上國際權威期刊《材料科學進展》(Progressin Materials Science)最新一期,發表綜評性論文「鈣鈦礦及其複合材料於智慧紡織領域的發展、挑戰、機會與未來研究方向」。

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技研發中心的優勢,首創探討鈣鈦礦複合材料於智慧紡織品的相關應用,從鈣鈦礦的製備、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,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。

此外,郭霽慶亦率領博士梁芳誠共同指導莊富程、方鈺涵、Jean-SebastienBenas等6位學生,與日本山形大學教授城戸淳二實驗室的研究合作成果,也登上國際頂尖期刊《先進材料》(Advanced Materials)封面,題目為「用於自修復電子應用的鈣鈦礦量子點(Cs1−xFAxPbBr3)奈米晶體的陽離子組合工程之協同效應」,突破性結合鈣鈦礦材料與自修復材料,國際學界為之驚艷。

郭霽慶說明,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,他們首創結合鈣鈦礦材料與自己開發的自修復型高分子聚合物,用自修復材料把鈣鈦礦包覆住,具備可自行「癒合」的機能,且鉛不會滲入環境,同時可在水中穩定超過6個月更耐用,符合現今綠色材料的發展主流,此技術亦取得我國專利。

郭霽慶表示,這項研究成果歷經4年努力,先選送學生赴日學習製備出高純度與高發光效率的鈣鈦礦量子點,團隊一直不斷優化,接著研發出自修復型高分子材料,再將兩者合併在一起,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和雷射應用。

北科大分子系教授郭霽慶團隊與日本山形大學合作研究,結合鈣鈦礦與自修復材料,登上國際頂尖期刊Advanced Materials封面,封面設計特別結合台北101大樓、梅花、煙火等元素,突顯台灣印象。(北科大提供)

北科大分子系教授郭霽慶團隊與日本山形大學合作研究,結合鈣鈦礦與自修復材料,登上國際頂尖期刊Advanced Materials封面,封面設計特別結合台北101大樓、梅花、煙火等元素,突顯台灣印象。(北科大提供)

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