Intéressant

Cyborgs de mélanine: la percée des pigments permet une électronique biocompatible

Cyborgs de mélanine: la percée des pigments permet une électronique biocompatible

Le pigment de mélanine qui colore nos cheveux et nos yeux, appelé eumélanine, est également connu depuis longtemps pour conduire l'électricité. Jusqu'à présent, cependant, le montant était trop faible pour toute application utile.

VOIR AUSSI: LES CHERCHEURS IMPRIMENT AVEC SUCCÈS EN 3D DES BATTERIES AU LITHIUM-ION SUR MESURE

Recuit de l'eumélanine

Désormais, des chercheurs italiens ont peut-être trouvé un moyen d'augmenter son potentiel en modifiant subtilement sa structure. Ils ont fait cela en chauffant l'eumélanine sous vide, un processus appelé recuit.

«Notre procédé a multiplié par un milliard la conductivité électrique de l'eumélanine», ont déclaré les auteurs principaux de l'étude, le Dr Alessandro Pezzella de l'Université de Naples Federico II et le Dr Paolo Tassini de l'Agence nationale italienne pour les nouvelles technologies, l'énergie et le développement économique durable.

"Cela rend possible la conception longtemps attendue de l'électronique à base de mélanine, qui peut être utilisée pour les dispositifs implantés en raison de la biocompatibilité du pigment."

Ce qui rend l'eumélanine si excitante, c'est qu'elle est entièrement biocompatible, ce qui signifie qu'elle pourrait un jour être utilisée dans la technologie cyborg.

«Les mélanines sont présentes naturellement dans pratiquement toutes les formes de vie. Elles ne sont pas toxiques et ne provoquent pas de réaction immunitaire», explique Pezzella.

"Dans l'environnement, ils sont également complètement biodégradables."

Cependant, jusqu'à présent, personne n'avait réussi à exploiter son potentiel dans l'électronique implantable car sa conductivité dans l'eumélanine synthétique et naturelle était bien trop faible. Pour changer cela, les chercheurs ont exploré la structure de l'eumélanine.

"Toutes les analyses chimiques et physiques de l'eumélanine brossent le même tableau - des feuilles moléculaires partageant des électrons, empilées de manière désordonnée. La réponse semblait évidente: nettoyez les piles et alignez les feuilles afin qu'elles puissent toutes partager des électrons - alors l'électricité sera couler."

Le processus qu'ils ont employé s'appelle le recuit. Il consiste à chauffer du métal ou du verre et à le laisser refroidir lentement, afin d'éliminer les contraintes internes et de le durcir. Il est déjà utilisé pour augmenter la conductivité électrique.

Eumélanine recuite sous vide poussé

«Nous avons chauffé ces films d'eumélanine - pas plus épais qu'une bactérie - sous vide, de 30 min à 6 heures», décrit Tassini. "Nous appelons le matériau résultant Eumelanin recuit sous vide, HVAE."

Le processus s'est avéré efficace pour l'eumélanine, les chercheurs rapportant que les films HVAE sont devenus brun foncé et à peu près aussi épais qu'un virus. Mieux encore, leur conductivité a augmenté à un degré incroyable.

"La conductivité des films a été multipliée par milliard pour atteindre une valeur sans précédent de plus de 300 S / cm, après un recuit à 600 ° C pendant 2 heures", confirme Pezzella.

Cela rend l'eumélanine compatible avec une gamme utile de bioélectronique. Et plus important encore, les chercheurs ont découvert que la conductivité du HVAE était réglable en fonction des conditions de recuit.

«La conductivité des films augmentait avec l'augmentation de la température, passant de 1000 fois à 200 ° C. Cela ouvre la possibilité d'adapter l'eumélanine à un large éventail d'applications en électronique organique et en bioélectronique. Cela confirme également fortement la conclusion de l'analyse structurelle selon laquelle le recuit réorganisé les films, plutôt que de les brûler. "

L'étude est publiée dans la revueFrontiers in Chemistry.


Voir la vidéo: ARRÊTEZ DUTILISER V = RI!! - La loi dOhm (Décembre 2021).