Proteintrådar blir elektriska ledningar

Forskare vid Linköpings universitet har lyckats skapa elektriska ledningar av proteintrådar inbakade i plast. De 10 nanometer tunna trådarna tillverkar sig själva och passar bra ihop med biologiska system.

- Vi har för första gången skapat proteiner som leder ström mycket bra, men också kan fungera som halvledare till exempel i transistorer, säger Mahiar Hamedi, som utvecklat tekniken tillsammans med Anna Herland och medarbetare vid avdelningen för biomolekylär och organisk elektronik. Den beskrivs i hans doktorsavhandling som läggs fram på fredag.

Förra året skapade Mahiar Hamedi rubriker med sin uppfinning av ledande textilfibrer, som kan användas för att framställa elektroniskt tyg. Nu har han skalat ned den tekniken ungefär tusen gånger.

Tillverkningen av nanotrådarna sker i vanliga provrör. Den ena komponenten är amyloidfibrer, långa, stabila proteintrådar som förekommer naturligt i levande organismer och bland annat kan orsaka nervsjukdomar hos människor och djur. Den andra en konjugerad polymer (PEDOT-S), ett plastmaterial som leder ström. När de bägge blandas i vattenlösning fäster plasten vid fibrerna och bildar ett ledande skal som bara är en handfull atomer tjockt.

"Skönheten i den självorganiserande processen är hur enkelt PEDOT-S binder till amyloidfibrerna direkt i vatten, utan att det behövs någon värme, på bara några få minuter", skriver Hamedi i avhandlingen.

Genom att förse fibrerna med laddade utskott kan man styra molekylerna till att själva bygga ihop sig till önskade strukturer. Detta kan vara ett billigt och effektivt sätt att bygga extremt små, tredimensionella elektroniska kretsar.

Mahiar Hamedi och hans medarbetare har med sina nanotrådar som kanalmaterial konstruerat fullt funktionella elektrokemiska transistorer, som arbetar i området 0-0,5 volt.

I avhandlingen beskrivs också en metod för att skapa nanomönster i ledande plast. I och med att det organiska materialet börjar användas för alltmer avancerade elektroniska kretsar, ställs krav på att rymma ett stort antal komponenter på en liten yta. Lösningen är att forma plasten i en gjutform med strukturer som är mindre än det synliga ljusets våglängd - och därmed osynliga!

Avhandlingen Organic electronics on micro and nano fibers - from e-textiles to biomolecular nanoelectronics försvaras vid disputation fredag 21 november 2008 kl 10.15 i sal Planck, Fysikhuset, Linköpings universitet Campus Valla. Opponent är professor George Malliaras, Cornell University, USA.

--------------------------------------------------------------------------------

Kontakt:
Mahiar Hamedi, 0734-069775, mahiar@ifm.liu.se