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浙江大學團隊成功地研發了可降解雞蛋清憶阻器

發佈時間: 2016-05-09 16:49:52  |  來源:    |  作者:  |  責任編輯: 科學頻道

如果一種電子器件能被植入到人體內,執行體徵監測、疾病預警、傷口癒合跟蹤等,並將資訊無線地傳送給醫生或患者,以便於採取後續措施,然後這些器件被人體體液溶解,吸收並排出而不會對人體造成任何副作用。可以想像這樣的電子器件在疾病診斷和治療上將發揮難以想像的作用。近年來,科學家們利用多種的可降解材料如DNA、蛋白質、可降解金屬等來構建各種可降解電子器件,取得了巨大的進步,可降解植入式電子器件離我們的現實生活正越來越近。近期,以浙江大學信電學院汪小知和駱季奎教授為主的研究團隊與浙大材料學院及英國康橋大學卡文迪許實驗室研究人員合作,在下一代可降解電子技術上突破性完成了一項新型技術。他們利用純天然雞蛋白(Egg Albumen)材料和可降解金屬研製出生物相容的可降解非揮發性儲存器--憶阻器(圖1)。

圖1.(a)基於雞蛋清的可降解憶阻器三維結構圖;(b)蛋清和蛋清稀釋液;(d)器件電測試結果。

該儲存器的核心材料是一層30奈米厚的蛋白,上下電極分別由鎂和鎢薄膜金屬構成。改變電極上的電壓可以將器件由高阻抗變成低阻抗狀態,或反之,達到儲存資訊的目的。研究表明,此憶阻器可讀寫數百次,在乾燥情況下資訊儲存三個月而不變。當器件放入水中時,整個器件在3天時間內幾乎完全溶解于水,僅留下少許的痕跡。這項研究這為未來植入人體的各類電子系統提供了技術基礎。這項工作已被美國化學學會期刊《應用材料與界面》(ACS Applied Materials &Interfaces)接受 (DOI: 10.1021/acsami.5b10414),並以新聞形式發佈。文章一經發表,被EE Times、Science daily、Phys.Org.等三十多家國外科技媒體、雜誌等廣泛報道並受到廣泛關注。

圖2. 器件在水中的溶解過程。

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