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媒體報導

清大研發「分子開關」 免開刀修補器官不是夢
新聞來源:自由時報   發佈時間:2016-12-29 14:09:18

 2016-12-21 自由時報 記者/林曉雲/台北報導

新科技發明!清大化工系教授堀江正樹與博士生陳楷荏的研究團隊,打造出跟毛髮一樣纖細的「分子開關」,只要用光照來控制,一秒鐘內就可開關十次,並傳達比自身重一六五○倍的力量,這將使得科幻電影裡微型機器注射進入人體修復受損器官的情境可望成真;這項傑出的研究成果,上月成功登上頂尖的《自然通訊》期刊。

分子機器三科學家獲諾貝爾獎

今年諾貝爾化學獎頒給三位分子機器的傑出科學家,顯示此研究領域炙手可熱的程度。此篇論文的第一作者、清大化工系博士生陳楷荏表示,分子機器是尺寸很小的機械,藉由光、熱、電訊號等外在刺激,可使分子間產生如馬達運轉、肌肉收縮、齒輪轉動等運動模式。

細如毛髮 需暫時停止呼吸實驗

陳楷荏笑稱,他做的是「暫時停止呼吸」的實驗,因為僅數十微米的分子晶體比一般粉末還細小,得黏在針尖上固定,呼口氣都可能影響實驗失敗,所以他常選在夜深人靜時,將實驗室冷氣關掉,屏住氣息,在顯微鏡下觀察量測。

研究團隊挑戰比在液體難度高、但應用層面較廣的固體單晶體實驗,發現二茂鐵超分子晶體在藍光雷射照射下會擴大,移除光源則會恢復原狀,重複的擴大、收縮在與電路相連接後,就成了分子開關,經由藍光雷射控制電路開關,光致超分子開關每秒鐘可連續開關十次,即一分鐘可連續開關六百次,並仍維持穩定電流,未來還可望加速到每秒八十五次。

可彈飛比超分子晶體重1650倍小球

研究團隊還用這個超迷你的分子開關來遙控物體,透過微力感測系統發現,它竟可以彈飛比超分子晶體還重一六五○倍的小球,將光能快速轉化為機械動能。

這研究花了陳楷荏四年時間,也是他研究生涯第一篇論文,初試啼聲就獲國際知名期刊肯定。堀江正樹表示,未來在此光致超分子機器基礎之上,可望研發出更微小、功能更多的分子機器,例如更微小電腦、或是不開刀就能進入人體修補器官的醫療儀器,可望改寫科技發展史。