人体植入式装置多年来拯救了许多生命，但电力来源始终是这类装置的一大限制，因此以色列台拉维夫大学研发出类似胶原蛋白的材质，可产生电流为小型植入式装置提供电源，这项材质未来可望在军事有许多相关运用。
胶原蛋白（Collagen）是强韧且具有弹性的材质，也是人类体内比例最高的蛋白质，多年来在医疗领域尤其医美方面，有非常广泛的应用，但由于胶原蛋白的分子结构较复杂，使研究者很难在医疗之外的领域找到合适运用方式。
▲ 胶原蛋白结构图，因结构较复杂，目前科学家尚未找出太多医疗外的用途。（Source：维基百科）
因此，特拉维夫大学 Ehud Gazit 教授带领的团队，在 2019 年 4 月发表论文，公开了新型材质的研发成果，团队运用奈米科技，打造出与胶原蛋白结构类似的胶状材质，与胶原蛋白具有同样的强韧和弹性，但分子结构更为简单，只由三种氨基酸组成。
今年 5 月的《自然通讯》（Nature Communications）期刊，团队再次发表材质的应用概念，“新胶状蛋白材质的结构，大量氢链（Hydrogen bonds）组成的螺旋状分子结构，可以形成电偶极子（Dipole）并与外部电流磁场交互作用，产生压电效应（Piezoelectricity）。”Gazit 教授表示，压电效应使新材质可成为介电质，它特殊的螺旋状分子结构，在体内就如同天线，可透过身体部位移动，接收并产生电流。
运用压电效应──当物体摩擦或挤压，使介电质（可被电极化的绝缘体）出现机械能与电能互换现象，相关装置已在东京出现，东京各大地铁站都可看到特殊的踏板，透过人来人往踩踏，踩在板上的力就转成电流，替地铁站的广告看板供电。
▲ 东京已有使用压电效应研发的踩踏发电板装置，替广告看板供电。（Source：Rethinking The Future）
由于人体透过运动和摩擦也可产生电流，因此这种胶状材质未来可当作新型植入式装置的主要结构，解决现有装置必须使用电线或电池造成身体排斥或感染的问题。
军事领域一直都对植入式装置很有兴趣，过去几年特别注重脑波通讯、士兵生理状态显示、生化武器探测甚至智力和记忆力强化等相关装置研发。研究团队研发的这项新材质，可解决目前这些装置无法解决的电力供应问题，未来士兵可透过胶状蛋白植入装置，使感知能力大幅强化。
- New Material May Power Tomorrow’s Cyborg Soldiers
（首图来源：pixabay）
