雛菊鍊建構多維人造分子 三維智慧材料發展有望

新網記者王品涵台北特稿
2016/10/5 下午 06:52:00 / 科技新知

　智慧材料的開發日新月異，國內成功合成高階環狀雛菊鏈組裝，未來可運用在人造分子肌肉或智慧材料上，可以像孫悟空的如意金箍棒千變萬化，研究成果登上《自然-化學》(Nature. Chem.)期刊。

國立臺灣大學化學系教授邱勝賢說明雛菊鍊建構多維人造分子研究近況。(歸鴻亭攝影)

　國立臺灣大學化學系研究團隊由邱勝賢教授領軍，帶領研究人員張家程、曾信翰，與台大化學系理學院貴儀中心院士彭旭明、劉怡弘等及中興大學分子生物研究所教授賴建成合作，成功合成以內建雛菊鍊建構多維人造分子肌肉的研究成果。

　「雛菊鍊」(daisy-chain)是歐美國家孩童於野外玩耍時常見的自然童玩，將雛菊莖部穿孔串連而成的花環。邱勝賢說明，科學界以雛菊鍊為概念將分子層級組裝已有多年成就，然而一直停留在二聚體的狀態，這次他的研究團隊成功將其發展出三聚體，以至於四聚體，不僅獲得國際科學雜誌青睞採訪登出，更榮登劍橋單晶數據中心(The Cambridge Crystallographic Data Centre)報導。

邱勝賢認為高階環狀雛菊鏈組裝，未來可運用在人造分子肌肉或智慧材料上，可以像孫悟空的如意金箍棒千變萬化。(歸鴻亭攝影)

　彭旭明院士指出，現代化學是在原子、分子的層次上研究物質的組成研究性質及其應用的基礎科學，亦為研究物質、化學變化的科學，其主要為研究與創造分子。科技部次長蔡明祺談及，基礎科學研究正是目前科學界的首要任務，因之能產生的影響無可限量。

　雛菊鍊以兩性單體組成環狀二聚體，加入封鎖基團後受到光源刺激可改變伸縮狀態，被認為是相當具有發展性的人造分子肌肉單位，該研究團隊實驗得出環狀雛菊鍊三聚體可延伸肌肉動作到二維平面，成功地克服了高階環狀雛菊鏈在自組裝生成上的困難，一舉完成環狀雛菊鏈三聚體與四聚體的合成，並證明其結構在內鎖後，能成為可受操控，並同時在多維空間中模擬生物肌肉運動之人造分子肌肉，而其伸張與收縮兩態間的長度變化量則分別約有36%與23%，較之生物肌肉分子(27%)毫不遜色，可謂科學界一大重要突破與進展。

高階環狀雛菊鏈組裝研究成果登上《自然-化學》期刊。(歸鴻亭攝影)

　邱勝賢表示，這項研究成果證明材料發展的無限可能性，未來將持續研究透過光、電等刺激雕塑材料的發展方向，希望能拋磚引玉，發展更多材料上的可能，甚至可用於機器人臉部表情的應用，促進未來三維智慧材料的夢想與展望，也許未來某日，雨傘、拐杖可以如同電影中縮放自如的型態出現在你我的生活之中。