另闢蹊徑！南京理工利用壓電材料實現牙齒無損美白！_風聞

研究人員利用學科交叉融合另闢蹊徑，將壓電材料與口腔護理相結合，利用刷牙過程中牙刷產生的振動，激發壓電材料的壓電響應。通過壓電催化效應，實現了高效、安全、無損的牙齒美白。

近日，南京理工大學材料學院/格萊特研究院汪堯進教授課題組與北京大學口腔醫學院等單位合作，提出了壓電材料在口腔醫學領域的新應用。相關研究成果以“Piezo-catalysis for nondestructive tooth whitening”為題發表在Nature Communications。

牙齒美白逐漸成為一種時尚。目前市場上大多數醫用牙齒美白產品中的活性成分為濃度30%以上的過氧化物（過氧化氫或者過氧化脲），會對牙釉質造成不可逆的損傷，甚至導致牙髓炎等不良反應。因此開發高效、安全、無損的牙齒美白產品成為新的挑戰。

汪堯進教授課題組利用學科交叉融合另闢蹊徑，。通過壓電催化效應，實現了高效、安全、無損的牙齒美白。基本原理如圖1所示，壓電材料在機械力作用下會發生形變，使得體內正負電荷中心發生相對位移，導致極化強度的改變，引起表面束縛電荷的吸收或釋放，被釋放的電荷與水分子結合，在水中不斷地產生活性自由基(•OH和•O2-)。強氧化性的活性自由基可以將色素大分子氧化降解成無色小分子，從而實現對牙齒的美白。

經過紅酒，紅茶，藍莓汁混合飲料染色的牙齒，在BTO懸濁液中超聲10小時後，被成功美白，並通過自主搭建的模擬刷牙裝置，模擬了生活中刷牙的真實場景，驗證了BTO納米粉末在日常生活刷牙過程中實現牙齒美白的可能性。

圖2：牙齒表面的SEM照片(a)初始狀態，(b)在BTO懸濁液中超聲3小時後，(c)在30% H2O2中處理2小時後

本文來自南京理工大學材料學院/格萊特研究院。