![]() |
Тысячелетиями шелк был ценным товаром, и он продолжает удивлять. Теперь его используют в новом направлении микроэлектроники. Белок шелка применяли и в дизайнерской электронике, но его использование ограничено. Волокна шелка похожи на спагетти и представляют собой беспорядочный клубок нитей. Исследовательская группа во главе с учеными Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории при Министерстве энергетики США смогла решить эту проблему. В журнале Science Advances они сообщили, что им удалось создать равномерный двумерный слой фрагментов белка шелка на графене — материале с превосходной электропроводностью.
Система нетоксична и изготовлена на водной основе, поэтому она биосовместима. Комбинация материалов — серебро на графене — может сформировать чувствительный настраиваемый транзистор. Такие транзисторы востребованы в микроэлектронной промышленности для носимых и имплантируемых датчиков здоровья. Команда PNNL также видит потенциал использования комбинации материалов в качестве ключевого компонента транзисторов памяти или «мемристоров» в вычислительных нейронных сетях. Мемристоры позволяют компьютерам имитировать работу человеческого мозга. Шелковый путьПроизводство шёлка из шелкопряда было секретом в Китае. Молва о шёлке распространялась по торговым маршрутам Шелкового пути в Индию, на Ближний Восток и в Европу. В Средние века шёлк стал символом статуса и желанным товаром в Европе. Он и сегодня ассоциируется с роскошью. Благодаря эластичности, долговечности и прочности шёлковой ткани её используют в передовых материалах. Джеймс Де Йорео из Battelle в PNNL и профессор материаловедения и инженерии, а также химии в Университете Вашингтона рассказал, что было проведено много исследований по использованию шелка для модуляции электронных сигналов. Но поскольку белки шелка неупорядочены по своей природе, управлять ими можно лишь ограниченно.
Команда контролировала условия реакции и добавляла шёлковые волокна в водную систему. Это позволило создать двумерный слой белков, упакованных в параллельные β-листы. Дальнейшие исследования показали, что тонкий шёлковый слой имеет стабильную структуру. Электронная структура такого масштаба поддерживает миниатюризацию, которая используется в биоэлектронной промышленности. Этот материал реагирует на внешние воздействия, как транзисторный переключатель, который включается или выключается в ответ на сигнал. Если добавить в него, например, антитело, то при связывании с целевым белком он изменит своё состояние. Исследователи хотят создать искусственный шёлк, добавляя в него функциональные белки. Это сделает материал более полезным и специфичным. Это исследование — первый шаг к тому, чтобы наносить шёлк на электронные компоненты. В будущем планируют улучшить стабильность и проводимость таких схем, а также изучить возможность использования биоразлагаемой электроники из шёлка. Это расширит применение экологичных материалов в производстве электроники. 18.09.2024 |
Хайтек
![]() | |
Огненное сердце реактора: что скрывает плазма при 150 миллионах градусов | |
Исследователи из Милана изучают свойства ... |
![]() | |
Сплавы на скорости: ИИ ускоряет поиск новых материалов | |
Ученые из Сколтеха и МФТИ с пом... |
![]() | |
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность | |
3D-печать меняет правила игры: она дает б... |
![]() | |
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности | |
Горнодобывающая промышленность — эт... |
![]() | |
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы | |
Физики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом | |
Физики научились управлять светом в кроше... |
![]() | |
Тараканы-киборги — спасатели ближайшего будущего | |
От зон стихийных бедствий до экстрем... |
![]() | |
Магнит, зеленый свет и ультрафиолет: новые горизонты молекулярной химии | |
Химики создали новые соединения на основе... |
![]() | |
Свет вместо проводов: Оксфорд произвел революцию в квантовых вычислениях | |
Ученые из Оксфорда сделали большой шаг&nb... |
![]() | |
Органический катализатор, который имитирует металлы: открытие химиков СПбГУ | |
Химики из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Томские ученые раскрыли секреты молекулярных взаимодействий | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
![]() | |
100 миллионов за молекулярный прорыв: в Уфе запустили супер-спектрометр | |
В Уфимском федеральном исследовательском центр... |
![]() | |
Прощай, кэш-память: новая технология сэкономит энергию и ускорит устройства | |
Исследователи вместе с французской компан... |
![]() | |
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности | |
Питер Брюггеман, профессор машиностроения из&n... |
![]() | |
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию | |
Ручной прибор MBR UV-C Light Products работает... |
![]() | |
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP | |
В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —... |
![]() | |
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее | |
Передовая роботизированная система CARMA II ус... |
![]() | |
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности | |
Ученые из Санкт-Петербургского государств... |
![]() | |
Биотопливо за полтора часа: как томские ученые подстегнули энергетику | |
Междисциплинарная команда ученых из Томск... |
![]() | |
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+ | |
Инженеры из MIT придумали, как сдела... |
![]() | |
Свет, который не вредит: в КНИТУ-КАИ открыли новый способ исследования клеток | |
Молодые ученые из КНИТУ-КАИ совершили про... |
![]() | |
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры | |
Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны... |
![]() | |
ПГУ: Струна и закон Архимеда помогут сэкономить миллионы на нефтепродуктах | |
Ученые из Пензенского государственного ун... |
![]() | |
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов | |
Ученые Томского политехнического университета ... |
![]() | |
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей | |
Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м... |
![]() | |
Будущее горнодобывающей промышленности: инновации, меняющие правила игры | |
Дэвид Джайлс, главный научный сотрудник MinEx ... |
![]() | |
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии | |
В Национальном исследовательском ядерном униве... |
![]() | |
NatComm: Найден «благородный» способ увеличить вместимость карт памяти | |
Электронику будущего можно сделать еще ме... |
![]() | |
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям | |
Комментирует профессор Майя Вергниори, которая... |