發布日期：2019-04-08
新浪科(ke)技訊 北京時間4月6日消(xiao)息，據國(guo)外(wai)媒(mei)體報(bao)道(dao)，科(ke)學家很早之前就知道(dao)，真黑(hei)素(su)（eumelanin）——賦(fu)予人體皮膚、毛發和眼睛顏色(se)的(de)色(se)素(su)——可(ke)(ke)以導電(dian)。但是(shi)，天然形式的(de)真黑(hei)素(su)并不具有足(zu)可(ke)(ke)以利用的(de)導電(dian)性(xing)，也沒有人知道(dao)如何提到它的(de)導電(dian)性(xing)。近(jin)日的(de)一項新研究(jiu)改變了這一現(xian)狀(zhuang)。在發表(biao)于《化學前沿》（Frontiers in Chemistry）期(qi)刊(kan)的(de)一篇論文中，意大(da)利的(de)一個跨學科(ke)研究(jiu)團隊描(miao)述(shu)了可(ke)(ke)以顯著提高真黑(hei)素(su)電(dian)導率的(de)突(tu)破性(xing)過程。
研究(jiu)作者、那不勒斯腓特烈二世(shi)大學的有機化學家亞歷桑(sang)德羅·佩澤拉（Alessandro Pezzella）說：“這是一塊踏腳(jiao)石，一段漫(man)長的過程(cheng)將(jiang)由此開啟(qi)。”
人類和其(qi)他(ta)生物體不(bu)會(hui)對真(zhen)(zhen)黑素(su)產生反應，這意味(wei)著它(ta)可(ke)以用(yong)來(lai)涂覆(fu)醫療(liao)植入物或(huo)其(qi)他(ta)可(ke)能進(jin)入人體的(de)(de)裝置。不(bu)過(guo)，天然形式(shi)的(de)(de)真(zhen)(zhen)黑素(su)在(zai)分(fen)子(zi)水平上太過(guo)規(gui)整，導電(dian)(dian)效率(lv)不(bu)高。在(zai)此前的(de)(de)研究中，如果沒有添加金屬(shu)或(huo)其(qi)他(ta)化學物質(zhi)的(de)(de)話，就(jiu)無法改(gai)善真(zhen)(zhen)黑素(su)的(de)(de)導電(dian)(dian)性，但(dan)這些物質(zhi)會(hui)被身體視為外(wai)(wai)來(lai)物。為了(le)在(zai)不(bu)添加外(wai)(wai)部因子(zi)的(de)(de)情況下提高真(zhen)(zhen)黑素(su)的(de)(de)導電(dian)(dian)性，佩澤(ze)拉和他(ta)的(de)(de)同事們開(kai)發了(le)一(yi)(yi)個組(zu)織分(fen)子(zi)的(de)(de)過(guo)程，使電(dian)(dian)荷可(ke)以從一(yi)(yi)個電(dian)(dian)子(zi)流向另一(yi)(yi)個電(dian)(dian)子(zi)。
共同作者、意大利國(guo)家(jia)新技術、能(neng)(neng)源(yuan)和可持(chi)續經濟發展局的電氣工程(cheng)師(shi)保(bao)羅·塔(ta)西尼（Paolo Tassini）介紹稱，這(zhe)一過程(cheng)“基本上是(shi)在真(zhen)空中(zhong)加熱”。“通過這(zhe)種(zhong)方(fang)式，你可以完全(quan)去除氧(yang)氣和水蒸氣”，沒有了額外的分子，真(zhen)黑(hei)素就能(neng)(neng)更好地導電。
塔(ta)西尼(ni)表(biao)示，這一過(guo)程使真(zhen)(zhen)黑(hei)素轉變為“真(zhen)(zhen)正的導體(ti)”，其電(dian)導率(lv)提高了9個數(shu)量級(ji)以(yi)上。研究(jiu)人員將他們獲(huo)得的結果稱為“高真(zhen)(zhen)空退火真(zhen)(zhen)黑(hei)素”（High Vacuum Annealed Eumelanin，簡稱HVAE）。
然(ran)而，真(zhen)黑(hei)素依然(ran)是一(yi)種色(se)素。佩澤拉(la)表(biao)示，金屬具有(you)完全(quan)不(bu)同的電導率范圍(wei)，而HAVE的導電性要弱得(de)多。不(bu)過，這(zhe)是第一(yi)次使(shi)真(zhen)黑(hei)素能(neng)夠用于(yu)生物(wu)電子(zi)學(xue)領(ling)域。
美國加州大學伯克利分(fen)校的(de)材料(liao)科學家(jia)菲利普·梅瑟(se)史密斯（Phillip Messersmith）說：“我認(ren)為這項工作非常重要(yao)。”他并未參與(yu)該(gai)研究。不過(guo)他也指出，研究人員仍然要(yao)面對許(xu)多未解決的(de)問(wen)題和挑(tiao)戰。一(yi)個很大的(de)問(wen)題是(shi)，當暴露于水中時，真黑(hei)(hei)素會失去(qu)導(dao)電(dian)性，此時HAVE的(de)導(dao)電(dian)性也會大大減弱。這將給真黑(hei)(hei)素在(zai)人體內部的(de)應(ying)用帶來挑(tiao)戰，因為人體大部分(fen)由水組成。未來的(de)研究或許(xu)能讓真黑(hei)(hei)素變得更(geng)有適應(ying)性。“我不認(ren)為這是(shi)一(yi)個不可逾越(yue)的(de)挑(tiao)戰，”梅瑟(se)史密斯說道。
佩(pei)澤拉表(biao)示，他們下一步(bu)的(de)工作是創造一個(ge)“非常簡(jian)單(dan)的(de)架構”，由HAVE制成，“就(jiu)像一張(zhang)薄(bo)膜(mo)”。未來這張(zhang)薄(bo)膜(mo)或許將涂(tu)覆在人體內使(shi)用的(de)電子設(she)備上(shang)，但這還有很長的(de)路要(yao)走。
當研(yan)究人員嘗試在真(zhen)(zhen)空環(huan)境中加熱(re)真(zhen)(zhen)黑素時，他們(men)不知道會發(fa)生什么。540攝氏度左右(you)的高(gao)(gao)溫(wen)并(bing)沒有(you)簡單地(di)燒(shao)毀這些色素，相(xiang)反，這使(shi)真(zhen)(zhen)黑素的密(mi)度變得更高(gao)(gao)，就(jiu)像一個鋁(lv)箔球被擠壓得越來越緊(jin)密(mi)。“我(wo)們(men)對所發(fa)現的一切感到非常(chang)高(gao)(gao)興，”塔西(xi)尼說道。（任天）
來源：新浪科技
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