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只要一道光，就能掌握奈米通道的開關！近期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（Karlsruher Institut für Technologie, KIT）教授德亞托（Patrick Théato）攜手開發一種「會聽光指令」的奈米通道，為未來的智慧材料、防偽科技等技術開啟嶄新可能。研究發表於ACS Nano期刊。

會聽光的指令，到底是怎麼一回事？要搞懂這項研究，得先理解綠藻與光的互動機制。綠藻在水中移動時，會透過趨光反應獲得最佳光源，以進行高效率的光合作用。這個行為背後的關鍵因子，就是綠藻細胞膜上的光控離子通道「視紫紅質」（channelrhodopsins, ChRs），它能精準感應光照變化，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高分子材料「螺吡喃」（spiropyran polymer），成功打造具有開關功能的光控離子通道。陳俊太於陽明交通大學的新聞稿指出，在紫外光照射下，螺吡喃的分子結構會從「閉環狀態」變為「開環帶電狀態」，不僅改變奈米通道的親疏水性，也顯著影響離子的傳輸效率。

可控的結構轉換、由透明轉為深紫色的顏色變化，外加可圖像化與可拭除等特性，使此技術有潛力廣泛應用在光學防偽標籤等場景，讓真偽判讀變得更直觀快速。除此之外，這項技術也可望在藥物釋放控制、光學資訊儲存與生物醫學工程等前瞻領域得到應用，這不僅是材料科學與仿生技術的重大突破，也為多元領域應用奠定堅實基礎。

新聞來源
Chen, Y.F. et al. (2024). Illuminating Biomimetic Nanochannels: Unveiling Macroscopic Anticounterfeiting and Photoswitchable Ion Conductivity via Polymer Tailoring. ACS Nano.