Эксперты из Северо-Западного университета создали уникальный мягкий и долговечный электроактивный материал, который может стать революцией в медицинских устройствах, носимых технологиях и интерфейсах человек-компьютер. Этот материал состоит из мельчайших, гибких наноленточек, которые можно заряжать, как аккумулятор, для хранения энергии или записи цифровых данных.
Материал был создан с применением пептидов и фрагментов макромолекул из пластика. Пептидные амфифилы, использованные здесь, представляют собой универсальную молекулярную платформу, разработанную в лаборатории профессора Сэмюэла Стаппа (Samuel I. Stupp). Эти самоорганизующиеся структуры уже зарекомендовали себя в области регенеративной медицины.
Источник: Mark Seniw / Центр регенеративной медицины / Северо-Западный университет
В рамках нового исследования команда заменила липидный хвост на миниатюрный пластиковый сегмент, известный как поливинилиденфторид (ПВДФ). Однако пептидный сегмент, содержащий аминокислотные последовательности, был сохранён. ПВДФ обычно применяется в аудио и гидроакустике благодаря своим уникальным электрическим свойствам.
Изготовленный из экологически безопасных веществ, новый материал отличается высокой энергоэффективностью и биосовместимостью. Он может стать базой для создания новых видов сверхлёгких электронных устройств, одновременно минимизируя экологическое воздействие при их производстве и утилизации.
Открытие может найти применение в маломощных, энергоэффективных микросхемах памяти, сенсорах и аккумуляторах. Его также можно внедрять в волокна для создания «умных тканей» или медицинских имплантатов в виде накладок.
«Это полностью новый подход в материаловедении и изучении мягких материалов. Мы представляем будущее, в котором одежда пользователей будет оснащена встроенными кондиционерами, или же мягкие биоактивные имплантаты, имитирующие природные ткани, активируемые беспроводным сигналом для улучшения функций сердца или мозга», — заметил профессор Сэмюэл И. Стапп.
Экологические преимущества новинки также являются весомым фактором. В отличие от обычных пластиков, которые остаются в окружающей среде десятилетиями, материалы лаборатории Стаппа способны к биологическому разложению или повторному использованию без применения токсичных растворителей или энергоёмких процессов.
«Мы исследуем возможности применения новых структур в нетрадиционных областях для сегнетоэлектриков, включая биомедицинские устройства и имплантаты, а также каталитические процессы, значимые для возобновляемой энергетики. Материалы на основе пептидов могут быть функционализированы биологическими сигналами. Мы очень вдохновлены этими новыми перспективами», — подчеркнул профессор Стапп.
Источник: iXBT
