原纤维内矿化胶原薄膜

压电响应大幅增强

通过在胶原原纤维内结晶羟基磷灰石，显著提升胶原蛋白的压电性能，为生物电子器件提供生物相容且可降解的活性材料。

Zhang, Ye · Wang, Xueqing · 王文君 · Zhao, Weiwei · 李凯 · 李建华 · 刘宏 · 葛少华

ACS Nano 2025

参数信息

开路电压

83.32 V

技术优势

压电输出大幅跃升

原纤维内羟基磷灰石结晶改变胶原构象并形成独特的扭曲不对称结构，使压电性能显著优于天然胶原。

无需复杂加工

仅通过蒸发即可制备薄膜，不需要苛刻的加工条件，便于集成到器件中。

体内应用更安全

材料具有优异的生物相容性和生物降解性，适合用作植入式或瞬态器件的活性层，避免二次手术取出。

应用场景

• 压电生物传感器：用作自供电压电敏感层，检测呼吸、心跳等微弱形变，无需外部电源。
• 可穿戴自供电器件：利用身体运动产生的机械能转化为电能，驱动可穿戴传感器或低功耗器件，避免电池续航问题。
• 植入式医疗器件：作为可降解植入器件的压电元件，在体内完成监测或电刺激后自行降解，免除二次手术。
• 生物电子界面材料：提供生物相容的机电耦合界面，将机械信号转换为电信号用于神经接口或组织工程。