Zanimljivo

Kiborzi melanina: Proboj pigmenta omogućava biokompatibilnu elektroniku

Kiborzi melanina: Proboj pigmenta omogućava biokompatibilnu elektroniku

Melaninski pigment koji boji našu kosu i oči, nazvan eumelanin, takođe je odavno poznat po tome što provodi električnu energiju. Međutim, do sada je količina bila premala za bilo koju korisnu aplikaciju.

POGLEDAJTE I: ISTRAŽIVAČI USPJEŠNO 3D ŠTAMPUJU LITIJUM-IONSKE BATERIJE PO MERI

Žar eumelanina

Sada su talijanski istraživači možda pronašli način da povećaju njegov potencijal suptilno modificirajući njegovu strukturu. To su učinili zagrijavanjem eumelanina u vakuumu, postupak koji se naziva žarenjem.

"Naš proces proizveo je milijardu puta povećanje električne provodljivosti eumelanina", rekli su stariji autori studije dr. Alessandro Pezzella sa Univerziteta u Napulju Federico II i dr. Paolo Tassini iz talijanske Nacionalne agencije za nove tehnologije, energiju i održivi ekonomski razvoj.

"Ovo omogućava dugo očekivani dizajn elektronike zasnovane na melaninu, koja se može koristiti za implantirane uređaje zbog biokompatibilnosti pigmenta."

Ono što eumelanin čini toliko uzbudljivim je to što je potpuno biokompatibilan što znači da bi se jednog dana mogao koristiti u kiborg tehnologiji.

"Melanini se prirodno javljaju u gotovo svim oblicima života. Nisu toksični i ne izazivaju imunološku reakciju", objašnjava Pezzella.

"Izvan okruženja su i potpuno biorazgradivi."

Međutim, do sada niko nije uspio iskoristiti njen potencijal u implantabilnoj elektronici jer je njegova provodljivost i u sintetičkom i u prirodnom eumelaninu bila preniska. Da bi to promijenili, istraživači su istražili strukturu eumelanina.

"Sve kemijske i fizičke analize eumelanina daju istu sliku - molekularnih listova koji dijele elektrone, složenih neuredno. Odgovor je izgledao očigledan: uredite hrpe i poravnajte listove, tako da svi mogu dijeliti elektrone - tada će električna energija protok. "

Proces koji su koristili naziva se žarenje. Sastoji se od zagrijavanja metala ili stakla i omogućavanja laganog hlađenja kako bi se uklonile unutarnje napetosti i ojačalo. Već se koristi za povećanje električne provodljivosti.

Visoko vakuumski žareni eumelanin

"Zagrijavali smo ove eumelaninske filmove - ne deblje od bakterija - u vakuumskim uvjetima, od 30 minuta do 6 sati," opisuje Tassini. "Dobiveni materijal nazivamo visoko vakuumski žareni eumelanin, HVAE."

Postupak se pokazao uspješnim za eumelanin, a istraživači su izvijestili da su filmovi HVAE postali tamno smeđi i otprilike gusti poput virusa. Najbolje od svega je što se njihova provodljivost povećala do nevjerovatnog stupnja.

"Provodljivost filmova povećala se milijardu puta do neviđene vrijednosti od preko 300 S / cm, nakon žarenja na 600 ° C tokom 2 sata", potvrđuje Pezzella.

To čini eumelanin kompatibilnim s korisnim spektrom bioelektronike. I što je još važnije, istraživači su otkrili da je provodljivost HVAE prilagodljiva u skladu s uvjetima žarenja.

"Provodljivost filmova povećavala se s porastom temperature, od 1000 puta na 200 ° C. Ovo otvara mogućnost prilagođavanja eumelanina za širok spektar primjena u organskoj elektronici i bioelektronici. Također snažno podupire zaključak strukturne analize da žarenje reorganizirao filmove, umjesto da ih je spalio. "

Studija je objavljena u časopisuGranice u hemiji.


Pogledajte video: Que Es La Melanina En La Cara Como Aumentar La Melanina Del Cabello (Decembar 2021).