Будущее микроэлектроники. Ученые создали новый материал из белков шелка и графена

Одним из главных достижений исследователей стало создание тонкого 2D-слоя фрагментов шелкового белка, называемых фиброинами, на графене — материале, известном своей высокой электропроводностью. По словам ведущего автора исследования, Чэньян Ши, это открытие обеспечит воспроизводимый метод самосборки белков шелка, что крайне важно для разработки электроники нового поколения. Примечательно, что эта система основана на воде и является нетоксичной, что делает ее безопасной для биосовместимых устройств.

Использование шелка на графене имеет потенциал для создания чувствительных транзисторов, которые могут быть использованы в носимых и имплантируемых датчиках. Кроме того, исследователи видят перспективу применения этих материалов в вычислительных нейронных сетях, где они могут играть ключевую роль в создании мемристоров — устройств, имитирующих работу человеческого мозга.

Ключевым этапом эксперимента стало создание высокоорганизованного слоя шелковых белков, упакованных в параллельные β-листы, что дало возможность контролировать свойства материала на молекулярном уровне. Этот тонкий слой обладает стабильной структурой и подходит для применения в миниатюрных биоэлектронных устройствах.

Исследователи планируют в будущем использовать эту технологию для создания искусственного шелка с добавлением функциональных белков, что увеличит его полезность и специфичность. Это открытие является первым шагом к созданию шелковых слоев для функциональных электронных компонентов. В дальнейшем ученые намерены улучшить стабильность и проводимость таких интегральных схем, а также изучить возможности применения шелка в биоразлагаемой электронике.