鈣鈦礦首創結合智慧紡織、自修復材料 北科大與美、日跨國研究成果 登上國際權威期刊

複合材料科技日新月異，臺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，於國際權威期刊《材料科學進展》（Progress in 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」，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。

論文發表連結：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S007964252300138X

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。他表示，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的研究合作成果，更於今年初登上國際頂尖期刊《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。

論文發表連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202207617

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，「我們首創結合了鈣鈦礦材料與我們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，不但具備可自行『癒合』的機能，而且鉛不會滲入環境，同時可以在水中穩定超過6個月，更加耐用，符合現今綠色材料的發展主流。」此技術亦取得中華民國專利。

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；最終團隊開發出穩健可靠的自修復性電子元件，並可應用於高性能的白光軟性電子背光板和雷射應用。