电子人电路会用黑色素制造吗?

万博亚洲体育化学前沿:科学家已经实现了黑色素导电率的十亿倍增长,这可以释放出它在安全领域的潜力,可持续生物电子学
尽管对黑色素的结构进行了广泛的研究,迄今为止,还没有人能利用植入式电子产品的潜力。图片:Shutterstock。

科学家已经实现了黑色素导电率的十亿倍增长,这可以释放出它在安全领域的潜力,可持续生物电子学

深棕色黑色素,欧美兰素头发和眼睛的颜色,保护我们的皮肤免受阳光伤害。人们早就知道它能导电,但对于任何有用的应用程序来说都太少了——直到现在。

在一项里程碑式的研究中发表万博亚洲体育化学前沿,意大利研究人员在真空中加热,巧妙地改变了真黑色素的结构。

研究资深作者说:“我们的研究过程使真黑色素的导电性增加了10亿倍。”博士。亚历山德罗佩泽拉那不勒斯大学费德里科二世和博士。保罗塔西尼意大利国家新技术机构,能源与可持续经济发展。“这使得黑色素电子产品的长期预期设计成为可能,由于色素的生物相容性,可用于植入装置。”


真空热退火后哺乳动物色素基真黑色素薄膜具有前所未有的高导电性的证据
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Euelelin是一种生物相容性导体

当科学家们第一次发现一种黑色素可以导电时,一个年轻的佩兹拉甚至还没有开始上学。人们对这个发现很快就感到兴奋,因为真黑色素——在头发中发现的深棕色色素,皮肤和眼睛——完全生物相容。

黑色素在几乎所有生命形式中都是天然存在的。它们是无毒的,不会引起免疫反应。“在环境中,它们也是完全可生物降解的。”

几十年后,尽管对黑色素的结构进行了广泛的研究,没有人能够利用它在植入式电子产品方面的潜力。

“到目前为止,合成的和天然的真黑色素的导电率对于有价值的应用来说太低了,”他补充说。

一些研究人员试图通过与金属结合来提高真黑色素的导电性。或者把它加热成类似石墨烯的材料——但是他们所剩下的并不是真正承诺的生物相容性导电材料。

决心找到真正的交易,那不勒斯集团考虑了伊美兰素的结构。

“所有对真黑色素的化学和物理分析都描绘了相同的画面——电子共享分子板,乱七八糟地堆放在一起答案似乎很明显:整理好书堆,把纸排好,所以他们都可以共享电子,然后电流就会流动。”


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热处理理顺发色素

这个过程,称为退火,已经用于增加材料的导电性和其他性能,例如金属。

第一次,研究人员将合成的真黑色素薄膜在高真空下进行退火处理,以将其整理干净——有点像直发,但只有颜料。

“我们在真空条件下加热这些真黑色素薄膜——不比细菌厚,从30分钟到6小时。“我们称这种材料为高真空退火的真黑色素,HAEA.”

退火使Euelalin产生了奇迹:薄膜缩小了一半以上,而且晒黑了不少。

“HVAE胶片现在是深褐色,像病毒一样厚,”Tassini报道。

至关重要的是,这些电影并不是简单地烧焦了。

“我们所有的分析都一致认为,这些变化反映了真黑色素分子从随机定向到均匀定向的重组,电子共享栈。退火温度太低,不能分解真黑色素,我们没有检测到元素碳的燃烧。

导电率增加了十亿倍

已经实现了真黑色素的预期结构变化,研究人员以惊人的方式证明了他们的假设。

“薄膜的导电率增加了十亿倍,达到了前所未有的300秒/厘米以上,在600°C下退火2小时后,”Pezzella证实。

虽然铜的导电率约为6 x 107 s/cm,但这一发现远低于大多数金属导体,但却将真黑色素井送入了生物电子学的有用范围。

另外,根据退火条件,HVAE的导电率是可调的。

“随着温度的升高,薄膜的导电率增加,在200°C下从1000倍。这为在有机电子学和生物电子学中广泛应用定制真黑素开辟了可能性。这也有力地支持了结构分析的结论,即退火重组了薄膜,而不是焚烧它们。”

有一个潜在的减震器:将薄膜浸入水中会导致电导率显著降低。

“这与未经治疗的真黑色素形成了对比,虽然在较低的范围内,随着水化(湿度)的增加,导电性增强,因为水化通过离子和电子导电。需要进一步的研究来充分了解离子对。电子对真黑色素导电性的贡献,这可能是真黑色素在植入式电子产品中实际应用的关键。


原文: 真空热退火后哺乳动物色素基真黑色素薄膜具有前所未有的高导电性的证据

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1.关于电子人电路将由黑色素制成的评论?

  1. 希望你不介意我开玩笑,但是我的存在会干扰无线电和天线信号的原因是雀斑吗?雀斑充满黑色素,毕竟。如果我去拥抱一个电子人,我能把机器短路吗?

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