新型“电塑”材料或将革新植入物和可穿戴技术

西北大学的研究人员通过将肽（氨基酸短链）与聚合物塑料片段结合，开发出一种新型“电子塑料”。这种材料能够储存能量、记录信息并与生物组织相互作用，为先进的可穿戴设备、神经接口和医疗植入物铺平了道路。

由Samuel Stupp及其团队创造的这种材料改进了常见的聚偏二氟乙烯（PVDF）。这种新材料在加入水后会形成柔性带状结构并自我组装。它切换极化所需的电压比其他铁电材料低100倍，非常适合低功耗应用。此外，它在更高温度下（110°C，比其他PVDF材料高约40°C）仍能保持其特性。

这种肽-聚合物混合物可以通过切换每个带的极性来储存能量或信息。它还可以与神经元和其他细胞接口，可能记录大脑、心脏或器官信号，或通过电刺激它们。低功耗技术如超声波可以为这种材料充电，使其在治疗慢性瘫痪等疾病方面具有应用潜力。

PVDF具有生物相容性，使得这种材料成为软性、无线控制植入物的有力候选者。尽管扩大生产规模仍是一个挑战，但其潜在应用非常广泛。Stupp建议，这种方法可能会导致其他不含氟的材料的开发，进一步扩展可能性。

铁电材料是能够自发形成电偶极子的物质，这意味着它们具有自然的正负电荷分离。这一特性使它们能够储存能量，并在施加电场时切换其极性。