研究內容
產業應用組
Chou 研究團隊主要致力於有機半導體與高功能高分子彈性體（電子皮膚）之分子工程，及碳化矽材料之設計與開發，研究方向涵蓋以下三大應用領域：
(1) 高功能高分子彈性體與電子皮膚（e-skin）材料開發
本研究團隊聚焦於高功能高分子彈性體與電子皮膚（e-skin）材料的設計與開發，以人體皮膚所展現的多重功能為設計靈感，致力於建立兼具高延展性、自修復性、感測能力與生物相容性的先進材料與裝置。皮膚作為人體面積最大的器官，同時具備保護、感知、自我修復與優異機械順應性，為新世代電子皮膚材料提供了重要的仿生藍本。本團隊透過可調控鏈段組成與動態交聯的高分子與超分子彈性體設計，實現接近皮膚柔軟度的高延展性與足以承受外力的機械強度，並藉由金屬配位、氫鍵、離子鍵、π–π 作用與動態共價鍵等分子互動，賦予材料快速自修復特性、可調控的黏彈行為與微相結構，同時兼顧材料的可回收性與永續循環應用。在此基礎上，本團隊進一步開發皮膚般的感測材料，製備可拉伸、可自修復且高靈敏度的多模態感測元件，涵蓋壓力、應變與溫度感測，並應用於貼附式穿戴裝置與具良好生物相容性的界面材料，朝向高整合度與實際應用導向的電子皮膚系統邁進。
(2) 人工光合作用
透過模仿天然光合作用，利用高分子光催化劑在可見光照射下進行水分解以產生氫氣，被視為一種兼具環境友善、高能量密度且能有效轉換豐沛太陽能的理想策略。為尋找能模擬此功能的高效光催化材料，本研究團隊致力於開發新型高分子、共價有機框架材料（COF）、以及高分子點（Pdots）作為光催化水產氫的活性材料。本研究團隊著重於分子結構設計、光物理性質、理論計算、反應機制探討及氫氣應用等面向。除了分解水產氫，本團隊亦積極發展光重整（photoreforming）技術，以可見光驅動高分子光催化劑將塑膠廢棄物、生質基質或各類有機汙染物轉化為氫氣及高附加價值化學品。光重整可同時達成廢棄物處理與能源產生，不僅具有更高的能量利用效率，也為循環經濟與永續化學提供前瞻性的解決方案。此外，本團隊也對利用功能性高分子進行二氧化碳光還原與全水分解反應有高度興趣，期望整合多元光催化策略，拓展人工光合作用在能源轉換與永續資源利用領域中的應用。
(3) 碳化矽研究與應用
本研究團隊以碳化矽前驅體技術為核心，自固態至液態前驅物皆具備完整的合成開發、純化流程與量產技術。透過深入掌握前驅體的反應路徑、化學組成與熱解行為，團隊建立了一套可支援後續成形與高溫轉換的完整材料供應平台。在成型製程方面，本團隊整合靜電紡絲與 3D 光固化列印兩項先進技術，使前驅物得以分別形成連續纖維與具複雜幾何的三維結構，並於熱解後轉換為高溫穩定的碳化矽陶瓷。藉由配方與製程參數的設計，本研究團隊可製備多樣形貌並具可調組成的碳化矽材料，以滿足不同應用對結構與性能的需求。在應用導向上，本團隊著重於功能性碳化矽材料之開發，包括金屬摻雜以提升耐高溫性能的碳化矽纖維、可整合壓阻或熱響應的複合式感測元件，以及具高比表面積與可設計性之多孔碳化矽結構，可應用於催化反應、極端環境操作等高要求場域。透過「前驅體開發 → 成型技術 → 功能應用」的串接，本研究團隊已建立起一條從化學合成到工程應用的完整碳化矽材料技術鏈。
