Вчені з Тихоокеанської північно-західної національної лабораторії Міністерства енергетики США змогли створити рівні двовимірні шари білка шовку на графені, відкривши нові можливості для електроніки.
Одним із головних досягнень дослідників стало створення тонкого 2D-шару фрагментів шовкового білка, званих фіброїнами, на графені - матеріалі, відомому своєю високою електропровідністю. За словами провідного автора дослідження, Ченьян Ши, це відкриття забезпечить відтворений метод самозбирання білків шовку, що вкрай важливо для розробки електроніки нового покоління. Примітно, що ця система заснована на воді і є нетоксичною, що робить її безпечною для біосумісних пристроїв.
Використання шовку на графені має потенціал для створення чутливих транзисторів, які можуть бути використані в носяться і імплантованих датчиках. Крім того, дослідники бачать перспективу застосування цих матеріалів в обчислювальних нейронних мережах, де вони можуть відігравати ключову роль у створенні мемристорів — пристроїв, що імітують роботу людського мозку.
Ключовим етапом експериментустало створення високоорганізованого шару шовкових білків, упакованих у паралельні β-листи, що дало можливість контролювати властивості матеріалу на молекулярному рівні. Цей тонкий шар має стабільну структуру і підходить для застосування в мініатюрних біоелектронних пристроях.
Дослідники планують у майбутньому використовувати цю технологію для створення штучного шовку з додаванням функціональних білків, що збільшить його корисність і специфічність. Це відкриття є першим кроком до створення шовкових шарів для функціональних електронних компонентів. Надалі вчені мають намір поліпшити стабільність і провідність таких інтегральних схем, а також вивчити можливості застосування шовку в біорозкладній електроніці.
