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lunedì 12 marzo 2012

Transistor biodegradabili…creati dal corpo umano

DAL BLOG LO SPIRITO DEL TEMPO

Traduzione a cura di Daniel Iversen
Il silicio, elemento semiconduttore, sta alla base della tecnologia più moderna, dai telefoni cellulari ai computer. Secondo i ricercatori dell’Università di Tel Aviv però, questo materiale sta rapidamente diventanto obsoleto in un industria che crea prodotti sempre più piccoli e meno dannosi per l’ambiente.

 
Ora, un gruppo composto dai dottorandi Elad Mentovich e Netta Hendler del dipartimenti di chimica di TAU e del Centro di Nanoscienze e Nanotecnologia, con la supervisione del Dr. Shachar Irchter in collaborazione con il Prof. Michale Gozin e il suo dottorando Bogdan Belgorodsky, hanno creato insieme transitor basati su proteine, derivanti da materiali organici trovati nel corpo umano che potrebbero diventare la base per una nuova tecnologia a nano-scala, più flessibile e biodegradabile.
Lavorando con sangue, latte e proteine del muco che hanno l’abilità di auto assemblarsi in un film semi-conduttore, i ricercatori hanno compiuto un primo passo costruendo dei display biodegradabili, ma mirano a usare questo metodo per sviluppare un intera gamma di dispositivi elettronici. La loro ricerca, che è apparsa sulle riviste Nano Letters e Advanced Materials, ha recentemente ricevuto una medaglia d’argento al Materials Research Società Graduate Student Awards in Boston, MA.
Costruire il miglior transistor dall’inizio alla fine.
Una delle difficoltà nell’utilizzo del silicio come semi-conduttore è che un transistor creato con questo materiale deve essere costruito con un approccio top-down. I produttori iniziano con un foglio di silicio che scolpiscono per fargli prendere la forma necessaria, come se stessero intagliando una scultura in una roccia. Questo metodo limita le capacità dei transistor quando si tratta di dimensione e flessibilità.
I ricercatori del TAU hanno scelto la biologia e la chimica per un approccio diverso nel creare il transistor ideale. Quando hanno applicato diverse combinazioni di sangue, latte e proteine del muco a un materiale base qualsiasi, le molecole si sono auto-assemblate per creare un film semi-conduttore a nano-scala. Nel caso delle proteine del sangue, per esempio, il film ha uno spessore di circa 4 nanometri. Nella tecnologia corrente invece la misura in uso è di 18 nanometri, dice Mentovich.
Tutte insieme i tre diversi tipi di proteine creano un circuito completo con capacità ottiche ed elettronica, ognuna portando qualcosa di unico alla scheda. Le proteine del sangue hanno l’abilità di assorbire l’ossigeno, spiega Mentovich, che permette un “dopaggio” dei semi-conduttori con prodotti chimici specifici, per creare proprietà tecnologiche particolari. Le proteine del latte, note per la loro resistenza in ambienti difficili, formano le fibre che sono i mattoni costruttori del transistor, mentre le proteine del muco hanno l’abilità di tenere separati i coloranti rossi, verdi, blu e fluorescenti, che insieme creano l’emissione di luce bianca necessaria per ottiche avanzate.
Nel complesso, le capacità naturali di ogni proteina danno ai ricercatori un “controllo unico” sul transistor organico che ne risulta, permettendo aggiustamenti della conduttività, stoccaggio di memoria, e fluorescenza, tra le tante altre caratteristiche.
Una nuova era della tecnologia
La tecnologia ora si sta spostando da un’era del silicio a un’era del carbonio, fa notare Mentovich, e questo nuovo tipo di transistor potrebbe giocare un ruolo importante, anche perchè saranno l’ideale per dispositivi più piccoli e flessibili realizzati in plastica piuttosto che il silicio, che esiste in una forma a wafer che, se piegata, si frantumerebbe come il vetro. La scoperta potrebbe quindi condurre a una nuova gamma di tecnologie flessibili, schermi, telefoni cellulari, tablet, biosensori e microprocessori.
Altrettanto significativo è il fatto che, visto l’uso di proteine naturali per costruire i transistor, i prodotti che i ricercatori creeranno saranno biodegradabili.
E’ una tecnologia molto più amica dell’ambiente e che affronta il problema crescente dei rifiuti elettronici, che fanno traboccare discariche in tutto il mondo.
Fonte: Physorg

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