تولید ممریستورهای تخم‌مرغی، هموار کردن مسیر ساخت حسگرهای زیستی

به گزارش خبرگزاری دانا؛ این ممریستور تخم‌مرغی توسط دانشمندان و محققان دانشگاه ژیجیانگ در چین ابداع شده‌است و در مجله Applied Materials and Interfaces چاپ شده‌است. این ابزار الکترونیکی که در حقیقت یک ممریستور یا یک مقاومت حافظه است، برای تنظیم شار جریان الکتریکی استفاده می‌شود که همچنین می‌تواند بارها را به‌خاطر بسپارد. این ابزار دارای دو الکترود منیزیمی و تنگستنی است که روی یک فیلم نازک از آلبومین (پروتئینی که در سفیده تخم‌مرغ یافت می‌شود) قرار گرفته‌اند.

در تست‌های انجام شده، ممریستور همانند دیگر ابزارهای استاندارد غیرقابل تجزیه بکار گرفته شد. هنگامی‌که این ابزار در شرایط آزمایشگاهی خشک استفاده شد، عملکرد ابزار برای بیش از سه ماه پایدار باقی ماند، اما در آب، تقریباً به‌طور کامل در عرض سه روز حل شد. 

قابلیت حل شدن بدون اینکه اثری از آن باقی بماند، نویدبخش کاربردهای پزشکی است. به‌عنوان مثال، حسگرها و ابزارهای انتقال دارو قابل حل نمونه‌ای از این کاربردها هستند. این سیستم‌ها می‌توانند وارد بدن شوند، کار و وظیفه خود را انجام دهند و در نهایت بدون اینکه اثر منفی روی سلامت شخص بگذارند، تجزیه شوند.

قابل ذکر است که گروه‌های تحقیقاتی دیگری برای تولید ابزارهای الکترونیکی قابل‌حل از مواد دیگری همچون DNA، انواع دیگر پروتئین‌ها و فلزات استفاده کرده‌اند. به‌عنوان مثال، در یک کار تحقیقاتی که دانشمندان دانشگاه مونترال در مجله Nano Letters چاپ کرده‌اند، یک دماسنج مبتنی بر DNA معرفی کرده‌اند. این محققان ادعا می‌کنند که ابزار آنها کوچک‌ترین دماسنج ساخته شده تاکنون است و 20000 بار نازک‌تر از موی انسان است. این دماسنج به محققان این امکان را می‌دهد تا در آینده دمای سلول‌های منفرد را اندازه‌گیری کنند.

گارئو، نویسنده اول این مقاله می‌گوید:« DNA از چهار مولکول مونومر مختلف که نوکلئوتید نامیده می‌شوند، ساخته شده‌است: نوکلئوتید A یک پیوند سست و ضعیف با نوکلئوتید T برقرار می‌کند درحالی که پیوند بین نوکلئوتیدهایC و G قوی و شدید است. با استفاده از این قوانین طراحی ساده، ما قادر به ساخت ساختارهای DNAیی هستیم که در دمای مطلوب و موردنظر دچار پیچ‌خوردگی می‌شوند و در دمای دیگر از فرم تاخورده خارج می‌شوند.»

توانایی مولکول‌های DNA برای باز شدن در حضور حرارت در حدود 60 سال پیش کشف شده‌است. همچنین مشخص شده‌است که برخی از مولکول‌های RNA به‌عنوان دماسنج‌هایی درون موجودات زنده عمل می‌کنند. تیم دانشگاه مونترال در حقیقت این عملکرد طبیعی مولکول‌های DNA و RNA را بازسازی کرده‌اند. والی-بلیسلی استاد دانشگاه مونترال می‌گوید:« در آینده نزدیک می‌توانیم از این دماسنج‌ها در ابزارهای الکترونیکی به‌منظور مونیتور کردن تغییرات دمایی محلی در مقیاس نانو استفاده کنیم.» البته هنوز سوالات بسیار زیادی در زیست‌شناسی بدون جواب باقی مانده‌اند، به‌عنوان مثال، ما می‌دانیم که دمای درون بدن انسان 37 درجه سانتی‌گراد است اما هیچ نظر و ایده‌ای درباره تغییرات دمایی بزرگ در مقیاس نانو که درون هر سلول اتفاق می‌‌افتد، نداریم.»

منبع : http://eandt.theiet.org/news/2016/apr/dissolvable-electronics.cfm