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用絲綢和石墨烯制成的柔性電路即將問世

發布日期：2024-09-23     340 次


絲綢作為珍貴商品，已有數千年歷史。現在，它有望引領微電子和計算機領域的全新方向。

雖然絲蛋白已被用于設計電子產品，但其應用范圍一直受限，部分原因在于絲纖維的復雜結構。然而，由美國能源部西北太平洋國家實驗室（PNNL）領導的研究團隊已突破這一難題。他們在《科學進展》（Science Advances）雜志上報告稱，研究團隊在石墨烯（一種導電性優異的碳基材料）上成功形成了一層均勻的二維絲蛋白膜。

這種新型材料——石墨烯與絲蛋白的結合——有望成為可調諧的敏感晶體管，應用于可穿戴和植入式健康傳感器。PNNL團隊還看到了其在計算神經網絡中的潛力，作為關鍵組件構建“憶阻器”，模仿大腦功能并推動神經網絡的發展。

研究人員通過精確控制實驗室條件，使絲蛋白片層高度有序排列，并形成常見的平行β-片結構。成像研究和理論計算表明，這些薄膜具有穩定的自然結構，其厚度不到DNA鏈的一半，支持生物電子工業的小型化趨勢。

此研究是控制功能電子元件絲層的第一步，未來的關鍵研究領域包括提高絲綢集成電路的穩定性與導電性，以及探索其在生物可降解電子產品中的應用潛力。

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