Northwestern Üniversitesi’ndeki bilim adamları, tıbbi cihazlarda, giyilebilir teknolojide ve insan-bilgisayar arayüzlerinde uygulama bulabilecek yeni, yumuşak, kararlı bir elektroaktif malzeme geliştirdi. Malzeme, enerji depolamak veya dijital bilgiyi kaydetmek için pil gibi şarj edilebilen küçük, esnek nanoşeritlerden yapılmıştır.
Malzeme, plastikteki peptitler ve büyük moleküllerin parçaları kullanılarak geliştirildi. Bu malzemede kullanılan peptid amfifiller (yüzey aktif maddeler), daha önce Profesör Samuel I. Stupp’un laboratuvarında geliştirilen çok yönlü bir molekül platformunu temsil etmektedir. Bu kendi kendini organize eden yapılar, rejeneratif tıpta şimdiden umut vaat ediyor.
Yeni çalışmada ekip, lipit kuyruğunu poliviniliden florür (PVDF) adı verilen minyatür bir moleküler plastik parçasıyla değiştirdi. Ancak bilim insanları amino asit dizilerini içeren peptit parçasını korudu. Yaygın olarak ses ve sonar teknolojilerinde kullanılan PVDF, alışılmadık elektriksel özelliklere sahip bir plastiktir.
Yeni malzeme yüksek enerji verimliliğine sahip, biyouyumlu ve çevre dostu malzemelerden yapılmış. Bu, elektronik üretimi ve imhasının çevresel etkisini azaltırken, yeni tipte ultra hafif elektronik cihazların yaratılmasının temeli olabilir.
Bu gelişmenin düşük güçlü, enerji tasarruflu bellek yongaları, sensörler ve enerji depolama cihazlarında potansiyel uygulamaları var. Ayrıca “akıllı kumaşlar” veya çıkartma şeklinde tıbbi implantlar oluşturmak için elyaflara entegre edilebilir.
“Bu, malzeme bilimi ve yumuşak malzeme araştırmalarında tamamen yeni bir kavramdır. Kullanıcının yerleşik klimaya sahip bir gömlek giydiği veya doku hissi veren ve kalp veya beyin fonksiyonlarını iyileştirmek için kablosuz olarak etkinleştirilen yumuşak biyoaktif implantlara güvendiği bir gelecek hayal ediyoruz” dedi Profesör Samuel I. Stapp.
Yeni malzemenin çevresel faydaları da var. Yüzyıllar boyunca çevrede kalan tipik plastiklerin aksine, Stapp’ın laboratuvar malzemeleri biyolojik olarak parçalanabiliyor veya toksik solventler veya yüksek enerjili işlemler olmadan yeniden kullanılabiliyor.
“Artık biyomedikal cihazlar ve implantlar dahil olmak üzere geleneksel olmayan ferroelektrik uygulamalarda ve ayrıca yenilenebilir enerjide önemli olan katalitik süreçlerde yeni yapıların kullanımını değerlendiriyoruz. Peptitlerin yeni malzemelerde kullanımı göz önüne alındığında, biyolojik sinyaller kullanılarak işlevselleştirilmeye uygundurlar. Bu yeni yönler konusunda çok heyecanlıyız” dedi Profesör Stapp.