Zanimljiv

Melaninski kiborzi: Proboj pigmenta omogućuje biokompatibilnu elektroniku

Melaninski kiborzi: Proboj pigmenta omogućuje biokompatibilnu elektroniku

Melaninski pigment koji boji našu kosu i oči, nazvan eumelanin, također 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 ispisuju litij-jonske baterije po mjeri

Žarište eumelanina

Talijanski su 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 je postupak donio milijardu puta veći porast električne vodljivosti eumelanina", rekli su viši autori studije dr. Alessandro Pezzella sa Sveučilišta u Napulju Federico II i dr. Paolo Tassini iz talijanske Nacionalne agencije za nove tehnologije, energiju i održivi ekonomski razvoj.

"To omogućuje dugo očekivani dizajn elektronike na bazi melanina, koja se može koristiti za implantirane uređaje zbog biokompatibilnosti pigmenta."

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

"Melanini se prirodno javljaju u gotovo svim oblicima života. Oni su netoksični i ne izazivaju imunološku reakciju", objašnjava Pezzella.

"Izvan okoliša također su potpuno biorazgradivi."

Međutim, do sada nitko nije uspio iskoristiti njezin 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 teći."

Proces koji su koristili naziva se žarenjem. 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 vodljivosti.

Visoko vakuumski žareni eumelanin

"Zagrijavali smo ove filmove eumelanina - ne deblje od bakterija - u vakuumskim uvjetima, od 30 min 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 HVAE filmovi postali tamno smeđi i otprilike gusti poput virusa. Najbolje od svega je što se njihova vodljivost povećala do nevjerojatnog stupnja.

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

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

"Provodljivost filmova povećavala se s porastom temperature, od 1000 puta na 200 ° C. To otvara mogućnost krojenja eumelanina za širok spektar primjene 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 kemiji.


Gledaj video: Does Glutathione Really Whiten Skin? कय Glutathione सच म तवच क गर बनत ह?. In HINDI (Siječanj 2022).