تحول الجليكاين إلى مادة للإلكترونيات الدقيقة

ماذا نعرف عن الجلايسين؟ أولاً، هذا مكمل غذائي عديم الفائدة. ثانياً، إنه أبسط حمض أميني موجود في أجسامنا. ثالثاً: “لبنة الحياة”، اكتشف على النيازك – مما يشير إلى أصلها الكوني.

ويمكن استخدامه أيضًا كمواد للمكونات الإلكترونية. تمت دراسة هذا الجانب غير المتوقع لمثل هذا الجليسين المألوف في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا. شارك العلماء نتائج أبحاثهم على الصفحات تقارير عن التقدم في الفيزياء.

لقد اتضح أنه في الشكل β، يُظهر الجليسين خصائص كهرضغطية، أي أنه يمكنه تحويل الضغط الميكانيكي إلى كهرباء والعكس صحيح. ولكن هنا تكمن المشكلة: هذا الشكل منه يكون مستقرًا فقط عند أحجام بلورية معينة. إذا تجاوزت هذا النطاق، فإن الجليسين يدخل في مرحلة ألفا العادية.

قرر العلماء تحسين هذا النطاق لجعل رقائق كريستال الجلايسين ممكنة في نهاية المطاف. وباستخدام الرش الديناميكي الهوائي، قاموا بتحويل المحلول السائل إلى قطرات صغيرة وحصلوا على بلورات جليكاين نانوية دون أي أشكال أو أنماط فيزيائية للدراسة في أنقى صورها.

تبين أن المتوسط ​​الذهبي للجليسين الكهرضغطي يتراوح من 5 إلى 120 نانومتر. إذا كانت البلورات صغيرة جدًا، فإنها تظل مجموعات غير مستقرة. إذا تجاوز نصف قطرها الحد الأقصى، فإنها تتحول بشكل لا رجعة فيه إلى الطور ألفا، والذي ليس له أي قيمة للإلكترونيات.

“لقد سررنا للغاية لأننا تمكنا من بناء خريطة استقرار واضحة لهذه المادة. وهذا يعطينا توصيات دقيقة: إلى أي مدى يجب أن تكون البلورات صغيرة حتى يحتفظ الجليسين بخصائصه في توليد الكهرباء،” كما يقول المؤلفون سعداء.

ولتأكيد النتائج، تم قياس الاستجابة الكهربائية للبلورات النانوية الفردية باستخدام الفحص المجهري عالي الدقة. في المدى من 5 إلى 120 نانومتر، أنتجت البلورات إشارة كهرضغطية قوية ومستقرة. وبما أنه تم الحصول عليها باستخدام مجال كهربائي، فإن ثنائيات القطب الداخلية الخاصة بها تصطف تلقائيًا أيضًا. وهذا يعني أنه يمكن استخدام هذه المواد على الفور في أجهزة الاستشعار أو أجهزة الشحن دون معالجة إضافية.

سيتم استخدام الجزيئات البيولوجية في الإلكترونيات الآمنة لجسم الإنسان. يستكشف الباحثون الآن إمكانية دمج بلورات الجليسين النانوية في أفلام مرنة لأجهزة الاستشعار الطبية الواقعية.