Российские ученые использовали биомолекулярные пленки на основе белка альбумина для создания элементов электроники. Благодаря уникальным свойствам биологические молекулы могут позволить обойти некоторые ограничения, существующие в современной электронике, и повысить производительность устройств. Статья опубликована в журнале Symmetry.
Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разрабатывают тонкие пленки — элементы для биомолекулярной электроники. Биологические макромолекулы могут стать перспективным материалом для современной электроники, так как обладают рядом уникальных свойств, например способностью к самоорганизации, в связи с чем могут сами собираться в определенные структуры, такие как пленки.
«Наша научная группа исследует различные свойства тонких пленок, созданных на основе белка альбумина. В ходе экспериментов мы разводим белок в различных концентрациях и методом изотермического обезвоживания (испарения воды при определенной температуре и давлении) формируем из него биомолекулярные пленки. В зависимости от состава исходных образцов и параметров высушивания мы получаем различные структуры внутри пленок», — рассказывает соавтор исследования Максим Баранов.
Возможности современной электроники ограничены фундаментальными законами физики. Поэтому использование классических материалов, например кремния, уже не удовлетворяет требованиям в энергоэффективности приборов. Необходимы новые материалы и принципы функционирования электронных устройств. Полупроводниковые интегральные микросхемы, которые используются сейчас, имеют неизменную стационарную конфигурацию. Функционирование белков основано на динамике, биологическая система может трансформироваться при взаимодействии с другими объектами. Поэтому молекулы способны идеально повторять необходимую структуру, как в интегральных микросхемах, и при этом дефектов в биомолекулярной тонкой пленке будет значительно меньше.
В дальнейшем ученые планируют использовать для создания пленок другие типы белков, в том числе растительны. Возможно, в будущем это упростит создание биомолекулярных тонких пленок.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
