Melaniin on pigmentaine, mis annab värvuse inimeste silmadele, nahale ja juustele. Teadlased on nüüd avastamas viise, kuidas seda ühendit rakendada bioühilduvas elektroonikas, mida saaks kasutada meditsiinilistes sensorites ja koeravis.
Kalmaaride enesekaitseks kasutatav tint sisaldab looduslikku melaniini.
Tegemist on esimese põhjalikuma melaniini elektrilisi ja bioühilduvaid omadusi uuriva teadustööga. Töörühma juhtisid Queenslandi Ülikooli teadlased professor Paul Meredith ja dotsent Ben Powell.
„Pooljuhid on tänapäeva olulisimad elektroonikas kasutatavad materjalid, mille enamus on tehtud anorgaanilistest elementidest või ühenditest, näiteks ränist või galliumarseniidist,“ kommenteeris Meredith.
Orgaaniliste pooljuhtide uurimine on aga suhteliselt noor teadusharu. Looduslikult leiduvaid orgaanilisi pooljuhte on vähe. 1970ndatel postuleeriti, et melaniin võiks olla üks kandidaate.
Mobiiltelefonides ja arvutites olevate pooljuhtide töö põhineb elektrilaengute liigutamisel, ent bioloogilistes süsteemides, näiteks ajus või lihastes, toimub see ioonide vahendusel. Teadlased avastasid, et melaniini ainevahetuses on olulisel kohal mõlemad laengutüübid (mõlemad on olemuselt kulonilised interaktsioonid – toim).
Ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences avaldatud artiklis keskenduti ränipõhise elektroonika ühildamisele kombineeritud ioon- ja elektronlülitusega biomaterjalidega, näiteks melaniiniga, mis on oma duaalsuse tõttu elektron-elektroonika ja ioon-elektroonika heaks vaheperemeheks. „On väga vähe materjale, mis sellesse rolli sobiks,“ kommenteeris Meredith.
Elektroonikatööstuse viimaste aastate püüe on olnud suunatud odavamate ja keskkonnasõbralikemate materjalide ning komponentide arendamisele. Biomaterjalid on selle probleemvõrrandi üks võimalikke lahendusi.
„Orgaanilised juhid ja pooljuhid on suure rakenduspotentsiaaliga materjalid, meditsiinitehnoloogias suisa möödapääsmatud,“ rääkis Meredith, kelle töörühm tegelebki nüüd ioon-elektroonikaseadmete valmistamisega, mida saaks bioloogilistes süsteemides kasutada. Tehnoloogia üheks oluliseks väljundiks on organismis lõhutud närviahelate parandamine.
Allikas: Phys.org
Leave a Reply