Добавить новость
smi24.net
News in English
Сентябрь
2024

Flexible Circuits Made With Silk And Graphene On The Horizon

0

After thousands of years as a highly valuable commodity, silk continues to surprise. Now it may help usher in a whole new direction for microelectronics and computing.

While silk protein has been deployed in designer electronics, its use is currently limited in part because silk fibers are a messy tangle of spaghetti-like strands.

Now, a research team led by scientists at the Department of Energy’s Pacific Northwest National Laboratory has tamed the tangle.  They report in the journal Science Advances that they have achieved a uniform two-dimensional (2D) layer of silk protein fragments, or “fibroins,” on graphene, a carbon-based material useful for its excellent electrical conductivity. 

“These results provide a reproducible method for silk protein self-assembly that is essential for designing and fabricating silk-based electronics,” said Chenyang Shi, the study’s lead author. “It’s important to note that this system is nontoxic and water-based, which is crucial for biocompatibility.” 

This combination of materials—silk-on-graphene—could form a sensitive, tunable transistor highly desired by the microelectronics industry for wearable and implantable health sensors. The PNNL team also sees potential for their use as a key component of memory transistors or “memristors,” in computing neural networks. Memristors, used in neural networks, allow computers to mimic how the human brain functions.

The Silk Road

For centuries, silkworm silk production was a closely guarded secret in China, while its fame spread through the celebrated Silk Road trade routes to India, the Middle East, and eventually Europe. By the Middle Ages, silk had become a status symbol and a coveted commodity in European markets. Even today, silk is associated with luxury and status.

The same underlying properties that make silk fabric world-renowned—elasticity, durability, and strength—have led to its use in advanced materials applications.

“There's been a lot of research using silk as a way of modulating electronic signals, but because silk proteins are naturally disordered, there’s only so much control that’s been possible,” said James De Yoreo, a Battelle Fellow at PNNL with a dual appointment as a Professor of Materials Science and Engineering and of Chemistry at the University of Washington. “So, with our experience in controlling material growth on surfaces, we thought ‘what if we can make a better interface?’”

To do that, the team carefully controlled the reaction conditions, adding individual silk fibers to the water-based system in a precise manner. Through precision laboratory conditions, the team achieved a highly organized 2D layer of proteins packed in precise parallel β-sheets, one of the most common protein shapes in nature. Further imaging studies and complementary theoretical calculations showed that the thin silk layer adopts a stable structure with features found in natural silk. An electronic structure at this scale—less than half the thickness of a strand of DNA—supports the miniaturization found everywhere in the bio-electronics industry.

“This type of material lends itself to what we call field effects,” said De Yoreo. “This means that it’s a transistor switch that flips on or off in response to a signal. If you add, say, an antibody to it, then when a target protein binds, you cause a transistor to switch states.”

Indeed, the researchers are planning to use this starting material and technique to create their own artificial silk with functional proteins added to it to enhance its usefulness and specificity.

This study represents the first step in controlled silk layering on functional electronic components. Key areas of future research include improving the stability and conductivity of silk-integrated circuits and exploring silk's potential in biodegradable electronics to increase the use of green chemistry in electronic manufacturing.








Custom Clinic - это клиника в центре Санкт-Петербурга, где решают проблему выпадения волос комплексно и эффективно

Концерт Тимберлейка в Стамбуле превратился в хаос: Мот рассказал о давке, сломанных заборах и драках

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: самые эффективные способы борьбы с веснушками

В Marins Москва Пражская остановились участники международного турнира по гандболу


Report: Liverpool decision hands advantage to Man United in midfielder pursuit

Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle


В Россию привезли новый кроссовер Volkswagen по цене ниже китайских конкурентов

Экстренная посадка.

Стражи курортов

Грачья Погосян: достойный пример гуманизма и патриотизма (к 55-летию известного благотворителя)


Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Платформа «DатаРу Облако» аттестована для работы с государственными данными и информацией повышенной категории

Побывавший в космосе объектив «Швабе» стал частью коллекции Политехнического музея

Директор Росгвардии Герой России генерал армии Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»


Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Штрафы, камеры и новые правила: к чему готовиться водителям до конца 2025 года

Сотрудники Росгвардии пришли на помощь пенсионеру, внезапно потерявшему сознание в кафе на востоке столицы


Москва выставила на аукционы два помещения в Замоскворечье

Travel-эксперт Тариел Гажиенко: куда стоит отправиться на отдых осенью

ФАС выявила картель при закупках химвеществ для очистки воды на 4,6 млрд рублей

"ПРОРОЧЕСТВО: ОЧЕРЕДИ БУДУТ, ЧТОБЫ ВСЕХ ПЕРЕМЕСТИЛИ В КОМПЬЮТЕР". И СКОРО ВСТРЕЧА ПУТИНА И ТРАМПА. ВАЖНЫЕ НОВОСТИ! Россия, США, Европа могут улучшить отношения и здоровье общества!


Калинская обыграла финалистку Уимблдона на турнире в Цинциннати

Павлюченкова не сумела пробиться в третий раунд турнира в Цинциннати

Хачанов достиг третьего раунда теннисного турнира «Мастерс»

Самсонова уступила 125-й ракетке мира во втором раунде турнира в Цинциннати


На фоне ограничений из Пулково отменили 18 рейсов

Пчёлы атаковали детей в московском детском саду — пятеро пострадали

В Москве обновили свыше 30 зданий с красными кирпичными карнизами

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления


Музыкальные новости

ИИ опроверг предположения о существовании двойников Пола Маккартни и Бритни Спирс

Баха и Чайковского исполнят на органном концерте в Печорах

Тимати заявил, что работает над повышением демографии в стране

Шутка ли? Анастасия Волочкова заявила о скорой свадьбе с шейхом


Nexign Interconnect получила сертификат совместимости с российской Java-платформой Axiom JDK

Платформа «DатаРу Облако» аттестована для работы с государственными данными и информацией повышенной категории

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Побывавший в космосе объектив «Швабе» стал частью коллекции Политехнического музея


Энергетики филиала "Россети Центр" - "Смоленскэнерго" готовятся к работе в условиях непогоды

Архипелаг 2025: стартовали с максимальными баллами

В Курске на улице Ленина восстановили фонтан возле памятника Георгию Свиридову

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы


В Сети появились кадры ДТП с подростками на самокате, которые врезались в столб

В Москве на видео попало, как подростка на электросамокате отбросило под автобус

Хуснуллин по видеосвязи поприветствовал участников автопробега БРИКС

Baza: Мотоциклист попал в ДТП в Москве из-за нарушившего ПДД водителя


В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Почему Трамп захотел быстро встретиться с Путиным, объяснил Хазин

Bloomberg: встреча Путина и Трампа означает победу России

Почему Трамп сказал, что едет в Россию, если встреча назначена в Аляске




Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Здоровье Бориса Щербакова: обновленные сведения от научно-исследовательского центра имени Склифосовского


Политолог: Алиев пересек красную линию и столкнется с ответом Москвы

«Будет обмен землей»: Трамп поставил Зеленского на место, вызвав панику в Киеве


На пенсии отоспишься. 13 идей для ночного досуга в Москве — от тенниса до парилки

Чемпионат по самбо столичного главка Росгвардии завершился в Москве

Соревнования по многоборью кинологов-росгвардейцев завершились в Грозном

В регионах центральной России росгвардейцы отметили День физкультурника


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Ивлеева предположила, что Трамп увидит метро Москвы и увезет Собянина в США

Собянин объявил об открытии новой детской поликлиники в районе Крюково

Собянин рассказал, как проект «Город героев» укрепляет связь времен и поколений

Собянин оценил вклад проектов "Город героев" и "Герой моего района


В Крыму потушили угрожавший двум селам природный пожар

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров

Что подготовили в павильонах «Музеона» в рамках форума «Москва 2030»

Хватит морщиться: ученые назвали пользу от участившихся московских ливней


Актера Бориса Щербакова прооперируют после падения на балконе

На фоне ограничений из Пулково отменили 18 рейсов

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника

«Рука в руке» и жизнь особенных детей. Как лагерь «Уба» стал глотком свежего воздуха для семей


Полицейский погиб при задержании поджигателя релейного шкафа под Архангельском

Здание морского речного вокзала в Архангельске будет обновлено к концу 2026 года

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

без заголовка


Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Историко-краеведческая выставка «Древности земли крымской»

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа


Утром во вторник в Пулково отменены 18 рейсов

«Коридор Трампа», или Почему Восток – дело тонкое

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Подмосковный травматолог дал советы по выбору рюкзака для первоклассника














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *