電漿制動活化水於農業上之創新應用VOL.106

現今在科技跨領域的整合下，物理、化學基礎研究與應用、生物醫學科技、奈米科技與其他科技領域間的界限已高度模糊化，在「奈米科技」、「生物技術開發」與「轉譯醫學」跨領域結合的研究下，往往可在生技、農業產業科技上有重大的突破性發展。在奈米尺度的化合物中，水是大家所熟悉的簡單物質，但由於我們對分子等級的瞭解還不夠完整，使得研究水在結構上的動態行為具有挑戰性。水（化學式：H2O）是由氫、氧兩種元素組成的無機物，氫與氧行成較強的共價鍵，而水分子之間可行成較弱的氫鍵，在常溫常壓下為無色無味的透明液體，為自然界及生物體中含量最多之物質，許多化學反應均在水的媒介下進行。最近我們團隊，創新結合以電化學法製造貴金屬奈米粒，及利用表面增強拉曼散射中貴金屬奈米粒之表面電漿激發所產生之熱電子效應，將水分子團中之氫鍵打斷以製造功能性且穩定之創新小分子團電漿活化水（plasmon-activated water, PAW），其性質有別於一般認知以強氫鍵作用之團聚水（bulk water），此電漿活化水代謝快、對實驗老鼠增重快，對氧氣以及氯化鈉的溶解度高，可抑制發炎反應、去除自由基、降低氧化壓力，具有較高之化學位能， 提高藥劑萃取與藥物吸收能力。相關論文已發表於ACS Nano （2014, 8, 2704），Scientific Reports （2014, 4, 4425） 與 Analytical Chemistry （2015, 87, 808） 等國際頂尖期刊。本技術之穩定電漿活化水將可創新應用於農業之突破性發展，達成畜產動物之有效快速、健康成長與減少抗生素殘留問題。另外實驗證實菇類菌種在電漿活化水中繁殖速度快，且植物在此水中溶氧量高、不易腐爛，可創新應用於水耕蔬菜與菇類養植產業。