Dyr, plantebiologi hjælper med at forbedre elektroniske og energiomdannelsesudstyr, Purdue opdager
Shelley Claridge, en adjunkt ved Purdue University, leder forskning inden for forbedring af elektroniske og energiomdannelsesenheder. Kredit:Vincent Walter
Inspireret af de unikke strukturelle elementer i dyre- og plantebiologiske cellemembraner, Forskere fra Purdue University har skaleret produktionen af nanoskalaelektronik ved at replikere den levende molekylære præcision og "vokse" et kredsløb af solceller til brug på elektroniske overflader.
Teknologien kunne løse nogle af de største udfordringer i produktionen af elektroniske og optoelektroniske enheder i nanoskala:opskalering for at imødekomme produktionsbehovet af bedre, hurtigere telefoner, computere og andre elektroniske enheder.
I cellemembraner, molekyler med karakteristiske hoveder og haler står sammen, tæt pakket, som pendlere i en metro i myldretiden. For det meste, kun molekylernes hoveder udsættes for miljøet omkring cellen, hvor de styrer interaktioner med andre celler og med verden som helhed.
"Biologi har udviklet et fænomenalt sæt byggesten til indlejring af kemisk information i en overflade, "sagde Shelley Claridge, en adjunkt i kemi og biomedicinsk teknik på Purdue, der leder gruppen. "Vi håber at oversætte det, vi har lært af biologisk design, til at håndtere de nuværende skaleringsudfordringer i industriel fremstilling af elektroniske og optoelektroniske enheder i nanoskala."
En af disse skaleringsudfordringer vedrører styring af overfladestruktur i skalaer under 10 nanometer - et fælles behov for moderne enheder til computing og energikonvertering.
Claridges forskningsgruppe har fundet ud af, at det er muligt at designe overflader, hvori phospholipider sidder, frem for at stå på overfladen, udsætter både hoveder og haler for hvert molekyle. Fordi cellemembranen er bemærkelsesværdig tynd, bare et par atomer på tværs, dette skaber stribede kemiske mønstre med skalaer mellem 5 og 10 nm, en skala, der er meget relevant for enhedsdesign.
En unik opdagelse af teamet afslører, at disse stribede, 'siddende' monolag af phospholipider påvirker formen og justeringen af flydende nanodråber placeret på overfladerne. Sådan retningsbestemt befugtning på molekylær skala kan lokalisere løsning-fase interaktioner med 2-D materialer, muligvis lette afsætning af bestanddele til grafenbaserede enheder.
Sidste artikelNanokrystalstudie giver indsigt i vækst, samling og sammenlægning
Næste artikelOprettelse af en køreplan for 2-D materialer
Varme artikler
-
Nanostrukturer filtrerer lys efter bestillingÆndring af størrelsen og adskillelsen af disse nanoskalaspejle ændrer farven på lyset, som de reflekterer. Arrays af nanoskala søjler lavet til at reflektere lys af en valgt farve kunne finde an -
2-D sandwich ser molekyler med klarhedMonolag Janus MoSSe, en forbindelse af molybdæn, svovl og selen udviklet på Rice University, er dygtig til at detektere biomolekyler via overfladeforstærket Raman-spektroskopi. Dens ikke-metalliske na -
Design af små molekyler, der lyser i vand for at kaste lys over biologiske processerDette er en skematisk repræsentation af det fluorescerende fotoskiftbare system. Kredit:Francisco Raymo / University of Miami Forskere fra University of Miami har udviklet en måde at tænde og sluk -
At omdanne en knivspids salt til en elektrisk kontaktKredit:David Serrate og Jose Martinez Castro Et team af forskere fra University of Liverpool, University College London og University of Zaragoza i Spanien har opdaget en måde at inducere og kontr
- Californien bekæmper den største brand nogensinde, da otte døde i det vestlige USA
- Er det nogle ting, vi genbruger bedre på lossepladser?
- Solradio -signaler kunne bruges til at overvåge smeltende iskapper
- En ny metode til etisk datavidenskab
- Nedslagskraterdataanalyse af Ryugu-asteroiden belyser kompliceret geologisk historie