光控奈米開關 開啟智慧材料新篇章

【記者曾博群台北報導】只要一道光，就能像開關一樣控制微小通道。陽明交通大學應用化學系陳俊太教授與德國卡爾斯魯爾理工學院（KIT）Patrick Théato教授合作，成功研發出一種能「聽懂光指令」的奈米通道。這項突破已發表於國際期刊《ACS Nano》，為智慧材料、防偽科技等領域帶來嶄新應用前景。

靈感來自於綠藻在水中靠光控離子通道「視紫紅質」（Channelrhodopsins, ChRs）精準感知光源，進行光合作用。研究團隊仿效這一自然機制，利用陽極氧化鋁（AAO）薄膜為基材，在奈米孔道中加入會對光產生反應的螺吡喃高分子材料（Spiropyran Polymer），打造出具有開關功能的光控離子通道。

陳俊太指出，螺吡喃分子在紫外光照射下會從閉環轉變為開環帶電結構，改變奈米孔道的親疏水性，進而調節離子流動效率。此結構轉換伴隨透明到深紫色的變色效果，未來可應用於光學防偽標籤，提升辨識真偽的直覺性與效率。

這項技術除可望應用於防偽標籤外，亦具備藥物釋放控制、光學儲存、生物醫學工程等潛力，開啟智慧材料與仿生技術的全新可能。研究團隊期望，未來透過一道光的啟動，就能開關材料的多重功能，為永續科技與精準醫療鋪路。

圖／陽明交大提供