你能想像只需要一道光就能像開關一樣操控微小的奈米通道嗎？陽明交大應用化學系教授陳俊太與德國卡爾斯魯爾理工學院（KIT）教授 Patrick Théato，成功開發出一種「會聽光指令」的奈米通道，這項刊登在國際期刊《ACS Nano》的突破，為未來的智慧材料、防偽科技開啟嶄新可能。
這項創新的靈感來源於生活在水裡的綠藻，因為綠藻在水中移動會透過趨光反應獲取最佳光源，來進行高效率的光合作用，靠的是細胞膜上的光控離子通道「視紫紅質」（Channelrhodopsins，ChRs）精準感應光照變化，進而調節離子流動，協助綠藻應對環境並維持生理功能。
受此機制啟發，研究團隊以陽極氧化鋁（Anodic Aluminum Oxide，AAO）薄膜為骨架，在奈米孔道中添加一種會對光產生反應的「螺吡喃」高分子材料（Spiropyran Polymer），成功建構出一種具有開關功能的光控離子通道。
陳俊太表示，這種材料的關鍵在於螺吡喃分子結構在紫外光照射下，分子從閉環狀態轉變為開環帶電狀態，不僅改變奈米通道的親疏水性，同時顯著影響離子的傳輸效率，而這種結構轉換伴隨著從透明轉為深紫色的顏色變化，未來可應用於光學防偽標籤，使真偽判讀變得更直觀快速。
此外，這項技術有望應用於藥物釋放控制、光學資訊儲存與生物醫學工程等前瞻領域，不僅為材料科學與仿生技術帶來重大突破，並為多元領域應用奠定堅實基礎，未來或許只需一道光就能打開智慧材料的全新世界。
（首圖來源：陽明交大）
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