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用丝绸和石墨烯制成的柔性电路即将问世

发布日期：2024-09-23     43 次


丝绸作为珍贵商品，已有数千年历史。现在，它有望引领微电子和计算机领域的全新方向。

虽然丝蛋白已被用于设计电子产品，但其应用范围一直受限，部分原因在于丝纤维的复杂结构。然而，由美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）领导的研究团队已突破这一难题。他们在《科学进展》（Science Advances）杂志上报告称，研究团队在石墨烯（一种导电性优异的碳基材料）上成功形成了一层均匀的二维丝蛋白膜。

这种新型材料——石墨烯与丝蛋白的结合——有望成为可调谐的敏感晶体管，应用于可穿戴和植入式健康传感器。PNNL团队还看到了其在计算神经网络中的潜力，作为关键组件构建“忆阻器”，模仿大脑功能并推动神经网络的发展。

研究人员通过精确控制实验室条件，使丝蛋白片层高度有序排列，并形成常见的平行β-片结构。成像研究和理论计算表明，这些薄膜具有稳定的自然结构，其厚度不到DNA链的一半，支持生物电子工业的小型化趋势。

此研究是控制功能电子元件丝层的第一步，未来的关键研究领域包括提高丝绸集成电路的稳定性与导电性，以及探索其在生物可降解电子产品中的应用潜力。

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