江苏大学机械工程学院张彦虎副教授、香港科技大学机械与航空工程系杨征保教授系统探讨了生物压电材料中的拓扑结构设计对其性能与功能的深远影响。从微观分子结构到宏观组装形式，不同层次的拓扑设计展现了其在材料电学性能、机械性能及生物性能方面的关键作用。分析了拓扑优化在多功能集成和复杂应用中的潜力，涵盖了从压电系数提升到多场耦合功能增强的最新进展。针对生物压电材料在能量转换效率、长期稳定性及生物兼容性等方面的技术瓶颈，本文介绍了多尺度设计、机器学习辅助优化及高精度工艺创新等应对策略，并进一步探讨了其在健康监测、生物传感、能量收集与疾病治疗等领域的应用前景和挑战。最后，本文展望了未来研究的方向，为推动生物压电材料的发展提供了新的理论指导和实践路径。
本工作得到了国家自然科学基金（51705210）、江苏省博士后科研资助计划（2019K195 ）、深港联合创新项目（SGDX20190919102801693）、香港科技大学、香港特别行政区创新科技委员会创新科技基金（项目编号: MHP / 013 / 23）的资助。
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