https://bodybydarwin.com
Slider Image

Teie naha melaniin võib juhtida elektrit

2022

Teadlased on pikka aega teadnud, et eumelaniin - inimese nahka, juukseid ja silmi värviv pigment - võib elektrit juhtida. Kuid eumelaniin ei ole selle loomulikus vormis piisavalt juhtiv, et olla väga kasulik, ja keegi ei suutnud välja mõelda, kuidas seda elavdada. Sel nädalal see muutus. Sel nädalal ajakirjas Frontiers in Chemistry avaldatud artiklis kirjeldas interdistsiplinaarne Itaalia teadlaste meeskond läbimurreprotsessi, mis suurendab dramaatiliselt eumelaniini juhtivust.

"See on pikk [protsess] esimene samm, mis nüüd saab alata, " ütleb uuringu autor Alessandro Pezzella, Napoli ülikooli Federico II orgaaniline keemik. Inimesed ja muud organismid ei reageeri eumelaniinile, mis tähendab, et seda saab kasutada meditsiiniliste implantaatide või muude inimkehasse sisenevate vahendite katmiseks.

Kuid looduslikul kujul olev eumelaniin on molekulaarsel tasemel liiga räpane, et juhtida elektrit suure tõhususega. Varasemad tööd ei suutnud parandada seda, et ilma metallide või muude kemikaalide lisamiseta käsitleks organismi keha võõrkehana. Eumelaniini juhtivuse suurendamiseks ilma väliseid aineid lisamata töötasid Pezzella ja tema kolleegid välja protsessi, mis korraldas molekulid nii, et elekter saaks voolata elektronidest elektronideks.

Protsess seisneb "vaakumis kuumutamises", ütles kaasautor Paolo Tassini, Itaalia uute tehnoloogiate, energeetika ja säästva majandusarengu agentuuri elektriinsener. “Sel viisil eemaldate hapniku ja veeauru täielikult.” Kui puuduvad lisamolekulid, on eumelaniin paremini juhitav.

Protsess muudab eumelaniini "tõeliseks juhiks", "ütles Tassini, suurendades selle juhtivust enam kui üheksa suurusjärgu võrra. Teadlased nimetavad oma tulemust kõrge vaakumiga lõhenenud eumelaniiniks (HVAE.)

Kuid eumelaniin on endiselt pigment. “Metallidel on täiesti erinev juhtivusvahemik, ” ütleb Pezzella ja HVAE on palju nõrgem. Kuid esmakordselt on see vahemikus, kus see võib olla kasulik bioelektroonika jaoks.

"Ma arvan, et töö on väga oluline, " ütleb UC Berkeley materjaliteadlane Phillip Messersmith, kes polnud uuringuga seotud. Kuid tema sõnul on endiselt palju lahendamata küsimusi ja väljakutseid. Suur: eumelaniin kaotab veega kokkupuutel juhtivuse ja ka HVAE muutus nendes tingimustes palju vähem juhtivuseks. See tekitab inimkehas probleeme, kuna me oleme enamasti vesi, kuid täiendavad uuringud võivad muuta pigmendi vastupidavamaks. "Ma ei usu, et see on ületamatu väljakutse, " ütleb Messersmith.

Pezzella sõnul on nende töö järgmine samm HVAE-st valmistatud väga lihtsa arhitektuuri loomine - näiteks õhukese kilena -. Film võiks sillutada teed sellistele rakendustele nagu kasutamiseks mõeldud elektriseadmete katmine inimestel, kuid see on veel kaugel.

Kui teadlased proovisid eumelaniini kuumutada vaakumis, ei teadnud nad, mis juhtub. Kuumus, mis ulatus vahemikku 1000 kraadi Fahrenheiti, võis pigmendi lihtsalt ära põletada. Selle asemel muutis see tihedamaks protsessis, mida Pezzella võrdleb alumiiniumfooliumist kuuli tihedama ja tihedama kokkupressimisega. Meil oli meie leidmise üle väga hea meel, ütleb Tassini.

See uus pardi moodi dinosaurus on nii hulljulge teadlaste meelest võlts

See uus pardi moodi dinosaurus on nii hulljulge teadlaste meelest võlts

Meie parimad punase lihaga retseptid #NoRedOctober

Meie parimad punase lihaga retseptid #NoRedOctober

Kliimamuutuste vastases võitluses sattusid sisalikud evolutsioonilisse tupikusse

Kliimamuutuste vastases võitluses sattusid sisalikud evolutsioonilisse tupikusse