Меланин оказался "зеленым" полупроводником
Физики изучили электрические свойства животного пигмента меланина и предложили использовать его в качестве биосовместимого полупроводника для электроники. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences , ее краткое содержание можно прочитать на сайте Phys.Org.
Ученые провели исследование самых разных физических свойств меланина: проводимости, электронного парамагнитного резонанса, характеристик сохранения спина. Авторы также проследили, как меняются эти свойства в присутствии воды и при изменении кислотности среды.
Оказалось, что меланин способен проводить электричество не только так, как это делают полупроводники - в результате движения электронов и дырок. Он также проводит ток благодаря движению ионов - так, как это происходит у живых организмов, например, в дыхательной цепи. Таким образом, меланин является одновременно и полупроводником, и транспортером ионов.
Использование пигмента в электронике открывает возможности для создания гибридных устройств, соединяющих классические проводники с биологическими системами. Биосенсоры и микрочипы на основе меланина смогут считывать электрические сигналы в организме или, наоборот, вызывать их образование. Меланин подходит для таких устройств не только по физическим требованиям, но и из-за очень широкого распространения в природе - он встречается почти у всех многоклеточных животных и практически не способен вызывать аллергии.
Впервые электрические свойства меланина физики изучали еще в 70-х годах прошлого века, но тогда ученые не заметили многие из его необычных свойств.
Органические полупроводники активно изучаются в последнее время. Недавно ученым удалось создать гибкий органический транзистор, который способен выдерживать нагревание до температуры, которая обычно используется при стерилизации.
|
