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絲綢作為珍貴商品，已有數(shù)千年歷史。現(xiàn)在，它有望引領(lǐng)微電子和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的全新方向。 雖然絲蛋白已被用于設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品，但其應(yīng)用范圍一直受限，部分原因在于絲纖維的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。然而，由美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（PNNL）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)已突破這一難題。他們?cè)凇犊茖W(xué)進(jìn)展》（Science Advances）雜志上報(bào)告稱，研究團(tuán)隊(duì)在石墨烯（一種導(dǎo)電性優(yōu)異的碳基材料）上成功形成了一層均勻的二維絲蛋白膜。 這種新型材料——石墨烯與絲蛋白的結(jié)合——有望成為可調(diào)諧的敏感晶體管，應(yīng)用于可穿戴和植入式健康傳感器。PNNL團(tuán)隊(duì)還看到了其在計(jì)算神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的潛力，作為關(guān)鍵組件構(gòu)建“憶阻器”，模仿大腦功能并推動(dòng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。 研究人員通過(guò)精確控制實(shí)驗(yàn)室條件，使絲蛋白片層高度有序排列，并形成常見(jiàn)的平行β-片結(jié)構(gòu)。成像研究和理論計(jì)算表明，這些薄膜具有穩(wěn)定的自然結(jié)構(gòu)，其厚度不到DNA鏈的一半，支持生物電子工業(yè)的小型化趨勢(shì)。 此研究是控制功能電子元件絲層的第一步，未來(lái)的關(guān)鍵研究領(lǐng)域包括提高絲綢集成電路的穩(wěn)定性與導(dǎo)電性，以及探索其在生物可降解電子產(chǎn)品中的應(yīng)用潛力。 《每日科學(xué)》網(wǎng)站（www.sciencedaily.com） |
