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你皮肤里的黑色素会导电:科学家还想利用这种导电性

作者:admin 发布:2019-04-06 17:55 | 点击数:

美国加州大学伯克利分校的材料科学家菲利普·梅瑟史密斯(Phillip Messersmith)说:“我认为这项工作非常重要。”他并未参与该研究。不过他也指出,研究人员仍然要面对许多未解决的问题和挑战。一个很大的问题是,当暴露于水中时,真黑素会失去导电性,此时HAVE的导电性也会大大减弱。这将给真黑素在人体内部的应用带来挑战,因为人体大部分由水组成。未来的研究或许能让真黑素变得更有适应性。“我不认为这是一个不可逾越的挑战,”梅瑟史密斯说道。

研究作者、那不勒斯腓特烈二世大学的有机化学家亚历桑德罗·佩泽拉(Alessandro Pezzella)说:“这是一块踏脚石,一段漫长的过程将由此开启。”

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塔西尼表示,这一过程使真黑素转变为“真正的导体”,其电导率提高了9个数量级以上。研究人员将他们获得的结果称为“高真空退火真黑素”(High Vacuum Annealed Eumelanin,简称HVAE)。

当研究人员尝试在真空环境中加热真黑素时,他们不知道会发生什么。540摄氏度左右的高温并没有简单地烧毁这些色素,相反,这使真黑素的密度变得更高,就像一个铝箔球被挤压得越来越紧密。“我们对所发现的一切感到非常高兴,”塔西尼说道。(任天)

佩泽拉表示,他们下一步的工作是创造一个“非常简单的架构”,由HAVE制成,“就像一张薄膜”。未来这张薄膜或许将涂覆在人体内使用的电子设备上,但这还有很长的路要走。

人类和其他生物体不会对真黑素产生反应,这意味着它可以用来涂覆医疗植入物或其他可能进入人体的装置。不过,天然形式的真黑素在分子水平上太过规整,导电效率不高。在此前的研究中,如果没有添加金属或其他化学物质的话,就无法改善真黑素的导电性,但这些物质会被身体视为外来物。为了在不添加外部因子的情况下提高真黑素的导电性,佩泽拉和他的同事们开发了一个组织分子的过程,使电荷可以从一个电子流向另一个电子。

共同作者、意大利国家新技术、能源和可持续经济发展局的电气工程师保罗·塔西尼(Paolo Tassini)介绍称,这一过程“基本上是在真空中加热”。“通过这种方式,你可以完全去除氧气和水蒸气”,没有了额外的分子,真黑素就能更好地导电。

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然而,真黑素依然是一种色素。佩泽拉表示,金属具有完全不同的电导率范围,而HAVE的导电性要弱得多。不过,这是第一次使真黑素能够用于生物电子学领域。

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