Ηλεκτρικά σύρματα από πρωτεϊνικές ίνες

Πηγή: New Electronics, 25 Νοεμβρίου 2008

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Linköping στη Σουηδία έχουν καταφέρει να δημιουργούν ηλεκτρικά σύρματα που αποτελούνται από πρωτεϊνικές ίνες καλυπτόμενες από ένα πλαστικό περίβλημα. Αυτές οι λεπτές ίνες πάχους μόνο 10nm έχουν την ιδιότητα της αυτο-οργάνωσης και είναι συμβατές με τα βιολογικά συστήματα. Έτσι, για πρώτη φορά έγινε η σύγκλιση και ταυτόχρονη χρησιμοποίηση οργανικών υλικών και ηλεκτρονικών.

"Για πρώτη φορά, έχουμε δημιουργήσει πρωτεΐνες που είναι καλοί αγωγοί του ηλεκτρικού ρεύματος και παράλληλα λειτουργούν σαν ημιαγωγοί στα τρανζίστορ", λέει ο Mahiar Hamedi, που ανέπτυξε την τεχνική αυτή μαζί με την Anna Herland συνεργάτες του Τμήματος Βιομοριακών και Οργανικών Ηλεκτρονικών. Η τεχνολογία αυτή περιγράφεται στην διδακτορική του διατριβή.

Οι νανο-ίνες μπορεί να παραχθούν σε δοκιμαστικούς σωλήνες. Ένα συστατικό τους είναι οι αμυλοειδείς ίνες που δημιουργούνται με φυσικό τρόπο στους οργανισμούς. Το άλλο συστατικό είναι ένα συζυγές πολυμερές (PEDOT-S). Αυτό δε το πλαστικό υλικό είναι καλός αγωγός του ρεύματος. Όταν οι δύο ουσίες αναμιγνύονται στο νερό, το πλαστικό προσαρτάται στις ίνες και σχηματίζει ένα αγώγιμο περίβλημα με πάχος μόλις λίγων ατόμων.

"Η ομορφιά αυτής της διαδικασίας με την αυτο-συναρμολόγηση των πρωτεϊνικών μορίων είναι η ευκολία με την οποία το PEDOT-S δένει με τις αμυλοειδείς ίνες κατευθείαν στο νερό, προς το σχηματισμό των επιθυμητών αγώγιμων δομών χωρίς εξωτερική θέρμανση και μέσα σε λίγα μόνο λεπτά", εξηγεί ο Hamedi.

Σύμφωνα δε με τους ερευνητές, με τη νέα αυτή τεχνική είναι δυνατή η φθηνή παραγωγή μικροσκοπικών τρισδιάστατων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων.

Χρησιμοποιώντας νανο-ίνες σαν διόδους επικοινωνίας μεταξύ των στοιχείων, ο Hamedi έχει κατασκευάσει πλήρως λειτουργικά ηλεκτροχημικά τρανζίστορ που λειτουργούν στην περιοχή των 0 έως 0.5 V.

Οι ίδιοι ερευνητές πέρυσι είχαν ανακοινώσει μια άλλη επιτυχία, τη δημιουργία αγώγιμων υφαντουργικών ινών, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή "ηλεκτρονικών ρούχων".