(Phys.org) - Eiwit - ook bekend als ei-albumine - is niet alleen lekker, het heeft ook zeer goede diëlektrische eigenschappen, samen met een hoge transparantie en hoge elasticiteit, die het een veelbelovend materiaal maken voor het vervaardigen van transparante, flexibele elektronische apparaten. In een nieuwe studie, onderzoekers hebben aangetoond dat, wanneer ei-albumine wordt gemengd met waterstofperoxide, er vindt een reeks chemische reacties plaats die het biomateriaal omzet in een actieve film die kan worden gebruikt om transparant te maken, flexibele resistieve geheugenapparaten.

De onderzoekers, geleid door Qunliang Song aan de Southwest University, China, hebben een artikel gepubliceerd over het gebruik van met waterstofperoxide gemodificeerd ei-albumine voor resistief schakelgeheugen in een recent nummer van: Nanotechnologie .

"Als een veelbelovend alternatief voor het conventionele op silicium gebaseerde niet-vluchtige geheugen, het ei-albumine heeft meer voordelen dan andere materialen, " Lied verteld Phys.org . "Het bio-organische materiaal ei-albumine kan potentiële toepassingen hebben bij de imitatie van biologisch geheugengedrag, kunstmatige intelligentie, en hersenachtige intelligentie vanwege de goede compatibiliteit."

Dit is niet de eerste keer dat ei-albumine is verwerkt in elektronische apparaten. Eerder, het albumine van kippen- en eendeneieren is gebruikt in transistors en andere apparaten als de diëlektrische (isolerende) laag.

Echter, het nieuwe werk markeert de eerste keer dat ei-albumine is gebruikt om resistieve herinneringen te maken. Deze geheugens worden ontwikkeld als een alternatief van de volgende generatie voor de op silicium gebaseerde geheugens die de hedendaagse elektronica domineren. Resistente herinneringen, die werken op basis van veranderingen in weerstand in plaats van elektrische stroom, potentiële voordelen hebben, zoals hogere snelheden, hogere dichtheden, en kleinere maten.

Een van de belangrijkste componenten van resistieve herinneringen is een diëlektrische film - hier, de op ei-albumine gebaseerde film - die normaal gesproken isolerend is, maar geleidend kan worden gemaakt door een spanning aan te leggen. Schakelen tussen deze toestanden van hoge en lage elektrische weerstand komt overeen met schakelen tussen de "uit" en "aan" toestanden van het geheugen, respectievelijk.

De onderzoekers toonden aan dat de resistentie van ei-albuminemateriaal schakelbaar kan worden gemaakt door het te mengen met een 10% waterstofperoxide-oplossing. Ei-albumine bevat meer dan 40 verschillende eiwitten die met elkaar verbonden zijn door zwakke chemische bindingen. Diep in deze eiwitten zitten grote hoeveelheden ijzer, natrium, en kaliumionen. Het waterstofperoxide verbreekt gemakkelijk de bindingen die de eiwitten bij elkaar houden, die de eiwitten denatureert en, kritisch, stelt de ionen bloot.

Deze ionen, die positief geladen zijn, fungeren dan als vallen die negatief geladen elektronen vangen die worden geïnjecteerd wanneer een spanning wordt toegepast. Wanneer de trapniveaus laag zijn (weinig of geen elektronen), het diëlektrische materiaal gedraagt ​​zich als een isolator en het geheugen bevindt zich in de "uit"-toestand. Wanneer een negatieve spanning wordt toegepast, het zorgt ervoor dat de vallen zich vullen met elektronen, het materiaal wordt geleidend, en het geheugen schakelt over naar de "aan"-status. Om het geheugen te resetten, een positieve spanning wordt toegepast, het vrijgeven van de elektronen uit de vallen en het terugbrengen van het geheugen naar de "uit"-toestand.

"Ionen zoals Fe ³⁺ , nee ⁺ en K ⁺ zijn altijd verbonden met eiwitketens in het kippenei-albumine, en kan dus niet efficiënt werken wanneer ladingen worden geïnjecteerd, Song zei. "Behandeld met 10% waterstofperoxide-oplossing, de ionen kunnen buiten de eiwitketens worden blootgesteld en fungeren als vallen om de geïnjecteerde ladingen op te vangen. Dus de resistieve schakelgeheugeneigenschappen van de met waterstofperoxide gemodificeerde ei-albuminefilm werden efficiënt verbeterd in vergelijking met die van ongerept ei-albumine."

Algemeen, de onderzoekers toonden aan dat het op eieren gebaseerde resistieve geheugen gunstig afsteekt bij andere herinneringen, met een hoge aan/uit-weerstandsverhouding, evenals een goed retentie- en schakeluithoudingsvermogen, zelfs na herhaaldelijk buigen.

"Hoewel er grote vooruitgang en doorbraken zijn geboekt met betrekking tot de toepassing en het structuurontwerp van het nieuwe materiaal, het mechanisme van resistief schakelgeheugen is nog steeds niet helemaal duidelijk, ' zei Song. 'We zullen doorgaan met ons onderzoek naar het mechanisme van resistief schakelgeheugen. Tegelijkertijd, flexibel, draagbare en wateroplossende schakelgeheugencellen zullen in ons volgende werk worden ontwikkeld met behulp van organisch gemodificeerd ei-albumine."

© 2017 Fys.org