發(fā)布日期：2019-04-08
新浪科技訊 北京時間4月6日消息，據(jù)國外媒體報道，科學家很早之前就知道，真黑素（eumelanin）——賦予人體皮膚、毛發(fā)和眼睛顏色的色素——可以導電。但是，天然形式的真黑素并不具有足可以利用的導電性，也沒有人知道如何提到它的導電性。近日的一項新研究改變了這一現(xiàn)狀。在發(fā)表于《化學前沿》（Frontiers in Chemistry）期刊的一篇論文中，意大利的一個跨學科研究團隊描述了可以顯著提高真黑素電導率的突破性過程。
研究作者、那不勒斯腓特烈二世大學的有機化學家亞歷桑德羅·佩澤拉（Alessandro Pezzella）說：“這是一塊踏腳石，一段漫長的過程將由此開啟。”
人類和其他生物體不會對真黑素產(chǎn)生反應，這意味著它可以用來涂覆醫(yī)療植入物或其他可能進入人體的裝置。不過，天然形式的真黑素在分子水平上太過規(guī)整，導電效率不高。在此前的研究中，如果沒有添加金屬或其他化學物質的話，就無法改善真黑素的導電性，但這些物質會被身體視為外來物。為了在不添加外部因子的情況下提高真黑素的導電性，佩澤拉和他的同事們開發(fā)了一個組織分子的過程，使電荷可以從一個電子流向另一個電子。
共同作者、意大利國家新技術、能源和可持續(xù)經(jīng)濟發(fā)展局的電氣工程師保羅·塔西尼（Paolo Tassini）介紹稱，這一過程“基本上是在真空中加熱”。“通過這種方式，你可以完全去除氧氣和水蒸氣”，沒有了額外的分子，真黑素就能更好地導電。
塔西尼表示，這一過程使真黑素轉變?yōu)?ldquo;真正的導體”，其電導率提高了9個數(shù)量級以上。研究人員將他們獲得的結果稱為“高真空退火真黑素”（High Vacuum Annealed Eumelanin，簡稱HVAE）。
然而，真黑素依然是一種色素。佩澤拉表示，金屬具有完全不同的電導率范圍，而HAVE的導電性要弱得多。不過，這是第一次使真黑素能夠用于生物電子學領域。
美國加州大學伯克利分校的材料科學家菲利普·梅瑟史密斯（Phillip Messersmith）說：“我認為這項工作非常重要。”他并未參與該研究。不過他也指出，研究人員仍然要面對許多未解決的問題和挑戰(zhàn)。一個很大的問題是，當暴露于水中時，真黑素會失去導電性，此時HAVE的導電性也會大大減弱。這將給真黑素在人體內(nèi)部的應用帶來挑戰(zhàn)，因為人體大部分由水組成。未來的研究或許能讓真黑素變得更有適應性。“我不認為這是一個不可逾越的挑戰(zhàn)，”梅瑟史密斯說道。
佩澤拉表示，他們下一步的工作是創(chuàng)造一個“非常簡單的架構”，由HAVE制成，“就像一張薄膜”。未來這張薄膜或許將涂覆在人體內(nèi)使用的電子設備上，但這還有很長的路要走。
當研究人員嘗試在真空環(huán)境中加熱真黑素時，他們不知道會發(fā)生什么。540攝氏度左右的高溫并沒有簡單地燒毀這些色素，相反，這使真黑素的密度變得更高，就像一個鋁箔球被擠壓得越來越緊密。“我們對所發(fā)現(xiàn)的一切感到非常高興，”塔西尼說道。（任天）
來源：新浪科技
