 Электронные дисплеи присутствуют всюду - от смартфонов и планшетов до компьютерных мониторов и интерактивных экранов телевизоров. Поскольку спрос на мгновенное и постоянное общение растет, так же растет и актуальность использования более удобных портативных устройств - особенно устройств, таких как компьютерные дисплеи, которые могут легко сворачиваться, не требуя плоской поверхности для хранения и транспортировки.
Новое исследование Тель-Авивского университета предполагает, что новая структура ДНК-пептидов может быть использована для получения тонких, прозрачных и гибких экранов. Исследование, проведенное профессором Эхуд Газитом, докторским студентом Ором Бергером, в сотрудничестве с доктором Ювалем Ебенштейном и профессором Фернандо Патролски, использует бионанотехнологию для излучения полный спектр цветов в одном гибком слое пикселей - в отличие от нескольких жестких слоев, составляющих сегодняшние экраны.
«Наш материал является легким, органическим и экологически чистым», сказал профессор Газит. «Он имеет гибкость, и один слой излучает тот же диапазон света, который требует несколько слоев в сегодняшних экранах. При использовании только одного слоя, можно свести к минимуму издержки производства, что также приведет к снижению цен для потребителей.
Исследователи проверили различные комбинации пептидов - коротких белковых фрагментов со встроенными элементами ДНК, которые облегчают самостоятельную сборки уникальной молекулярной архитектуры.
Пептиды и ДНК являются двумя из самых основными строительными материалами жизни. Каждая клетка любой формы жизни состоит из таких блоков. В области бионанотехнологии ученые используют эти основные элементы для создания новых технологий со свойствами, не доступных неорганическим материалам, таким как пластик и металл.
«Наша лаборатория работает на пептидной нанотехнологии уже более десяти лет, но ДНК нанотехнологии также является увлекательным полем, для исследования. Когда я начинал докторантуру, я хотел попытаться свести два подхода», сказал Бергер. «В этом исследовании мы сосредоточились на ПНК - пептидной нуклеиновой кислоте, синтетической гибридной молекуле пептидов и ДНК. Мы разработали и синтезировали различные последовательности ПНК, и пытался с их помощью построить нано-метрические архитектуры».
Используя такие методы, как электронная микроскопия и рентгеновская кристаллография, исследователи обнаружили, что три из синтезированных молекул они имеют способность к самосборке в упорядоченные структуры в течение нескольких минут. Структуры напоминали естественную форму двойной спирали ДНК, но также показывали пептидные характеристики. Это привело к очень уникальному расположению молекул, которое отражает двойственность нового материала.
«После того, как мы обнаружили ДНК-подобную организацию, мы протестировали способность структур связываться с ДНК-специфичными флуоресцентными красителями», сказал Бергер. «К нашему удивлению, контрольной образец без добавления красителя, излучал ту же флуоресценцию что и переменные образцы. Это доказывает, что органическая структура сама по себе, естественно, является флуоресцентной».
Было обнаружено, что структуры излучали свет в каждом цвете, в отличие от других флуоресцентных материалов, которые светятся только в одном конкретном цвете. Кроме того, излучение света наблюдается также в ответ на электрическое напряжение - что делают новую структуру идеальным кандидатом для оптоэлектронных устройств, таких как экраны дисплеев.
|
