另辟蹊径！南京理工利用压电材料实现牙齿无损美白！_风闻

研究人员利用学科交叉融合另辟蹊径，将压电材料与口腔护理相结合，利用刷牙过程中牙刷产生的振动，激发压电材料的压电响应。通过压电催化效应，实现了高效、安全、无损的牙齿美白。

近日，南京理工大学材料学院/格莱特研究院汪尧进教授课题组与北京大学口腔医学院等单位合作，提出了压电材料在口腔医学领域的新应用。相关研究成果以“Piezo-catalysis for nondestructive tooth whitening”为题发表在Nature Communications。

牙齿美白逐渐成为一种时尚。目前市场上大多数医用牙齿美白产品中的活性成分为浓度30%以上的过氧化物（过氧化氢或者过氧化脲），会对牙釉质造成不可逆的损伤，甚至导致牙髓炎等不良反应。因此开发高效、安全、无损的牙齿美白产品成为新的挑战。

汪尧进教授课题组利用学科交叉融合另辟蹊径，。通过压电催化效应，实现了高效、安全、无损的牙齿美白。基本原理如图1所示，压电材料在机械力作用下会发生形变，使得体内正负电荷中心发生相对位移，导致极化强度的改变，引起表面束缚电荷的吸收或释放，被释放的电荷与水分子结合，在水中不断地产生活性自由基(•OH和•O2-)。强氧化性的活性自由基可以将色素大分子氧化降解成无色小分子，从而实现对牙齿的美白。

经过红酒，红茶，蓝莓汁混合饮料染色的牙齿，在BTO悬浊液中超声10小时后，被成功美白，并通过自主搭建的模拟刷牙装置，模拟了生活中刷牙的真实场景，验证了BTO纳米粉末在日常生活刷牙过程中实现牙齿美白的可能性。

图2：牙齿表面的SEM照片(a)初始状态，(b)在BTO悬浊液中超声3小时后，(c)在30% H2O2中处理2小时后

本文来自南京理工大学材料学院/格莱特研究院。