絲綢作為珍貴商品,已有數千年歷史。現在,它有望引領微電子和計算機領域的全新方向。 雖然絲蛋白已被用于設計電子產品,但其應用范圍一直受限,部分原因在于絲纖維的復雜結構。然而,由美國能源部西北太平洋國家實驗室(PNNL)領導的研究團隊已突破這一難題。他們在《科學進展》(Science Advances)雜志上報告稱,研究團隊在石墨烯(一種導電性優異的碳基材料)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合——有望成為可調諧的敏感晶體管,應用于可穿戴和植入式健康傳感器。PNNL團隊還看到了其在計算神經網絡中的潛力,作為關鍵組件構建“憶阻器”,模仿大腦功能并推動神經網絡的發展。 研究人員通過精確控制實驗室條件,使絲蛋白片層高度有序排列,并形成常見的平行β-片結構。成像研究和理論計算表明,這些薄膜具有穩定的自然結構,其厚度不到DNA鏈的一半,支持生物電子工業的小型化趨勢。 此研究是控制功能電子元件絲層的第一步,未來的關鍵研究領域包括提高絲綢集成電路的穩定性與導電性,以及探索其在生物可降解電子產品中的應用潛力。 《每日科學》網站(www.sciencedaily.com) |