Stanford mühəndisləri sadə amin turşusunu enerji mənbəyinə çevirirlər

Stanford tədqiqatçıları pyezoelektrik xüsusiyyətlərini qoruyarkən amin turşusu qlisini sabitləşdirməyin bir yolunu tapdılar. Bu, bədəndə və ya ətraf mühitdə təhlükəsiz şəkildə həll ola bilən yeni nəsil biouyğun sensorlar və elektronika yaratmağa imkan verir.

Oxuməni.az xəbər verir ki, bu barədə Advanced Functional Materials jurnalında gedən məlumatda deyilir.

Ən sadə amin turşusu olan qlisin hər yerdə mövcuddur. İnsan bədənində sintez olunur, dəri, sümük toxuması və bağların əmələ gəlməsində rol oynayır. O, həmçinin adi ətdə də olur və hətta kosmik kometlərdə də mövcuddur. Stanford Universitetinin alimləri bu asanlıqla əldə edilə bilən birləşmədən məqsədlərinə xidmət etdikdən sonra təbii olaraq parçalana bilən bioelektronika və ətraf mühit sensorları üçün yeni nəsil materiallar yaratmaq üçün istifadə etməyi təklif edirlər.

Advanced Functional Materials jurnalında yeni bir nəşrdə qlisin əsaslı elektrikləşdirilmiş tibbi cihazların qarşısındakı əsas maneələri aradan qaldıran bir inkişaf təqdim olunur.

"Qlisin çox maraqlıdır, çünki o, çox boldur", - deyə tədqiqatın baş müəllifi və maşınqayırma üzrə dosent Vivian Feig qeyd edir. "Biz onu necə emal edəcəyimizi aydın başa düşürük, bədənimiz onu asanlıqla parçalayır və materialın özü ucuz və asanlıqla əldə edilə bilər." Feig-in laboratoriyası tibb üçün dinamik funksional materialların hazırlanmasında ixtisaslaşıb - xüsusən də xəstənin içərisində zamanla təhlükəsiz şəkildə parçalanan və ya son dərəcə yumşaq metodlarla tətbiq edilə bilən materiallar. Yeni həllər hazırlayarkən tədqiqatçılar həm cihazın ümumi xidmət müddətini, həm də praktik məhdudiyyətlərini nəzərə alır, sübut olunmuş, təhlükəsiz komponentləri innovativ mühəndisliklə birləşdirməyə çalışırlar.

Hazırkı işlər qlisinin pyezoelektrik xüsusiyyətlərinə - mexaniki gərginlikdən elektrik enerjisi yaratmaq qabiliyyətinə yönəlib. Pyezoelektrik elementlər tüstü detektorları və saatlar kimi məişət cihazlarında, eləcə də ətraf mühitin monitorinq sistemlərində və ultrasəs və diaqnostik tibbi avadanlıqlarda geniş istifadə olunur. Qlisin uzun müddətdir ki, potensial olaraq əla pyezoelektrik material hesab olunur, lakin onun iki mühüm çatışmazlığı var: su ilə təmasda olduqda maddə saniyələr ərzində tamamilə parçalanır və təbii kristal formasında pyezoelektrik effekt ümumiyyətlə yoxdur.

Bu problemləri həll etmək üçün alimlər yeni bir mühəndislik prosesi tətbiq etdilər: elektrik sahəsi tətbiq etməklə nano-məhdudlaşdırılmış şəraitdə qlisini kristallaşdırdılar. Bu, onlara çox kiçik məkanlarda hissəcikləri təcrid etməyə və kristalların polyarlığını uyğunlaşdırmağa imkan verdi. Arzuolunmaz fazaya keçidin qarşısını almaq üçün kifayət qədər material elastikliyini qoruyarkən tərkibə molekulyar stabilizatorlar əlavə edildi. Bundan əlavə, komanda əczaçılıq şirkətlərindən bir strategiya götürdü: qlisin həllini yavaşladan polimer matrisinə yerləşdirildi. Testlərdə qarışıq sulu mühitdə 60 gündən sonra belə pyezoelektrik xüsusiyyətlərini qorudu və alimlər sonrakı sınaqlar zamanı daha uzun müddət məruz qalmağı gözləyirlər.

Məqalənin aparıcı müəllifi Zhuomin Zhang-a görə, bu, texnologiyanı təbii şəraitdə real istifadəyə yaxınlaşdıran əhəmiyyətli bir irəliləyişdir. Komanda, materialın stabilliyini daha ekstremal mühitlərdə - insan bədəni temperaturunda 37°C və mədə-bağırsaq traktını simulyasiya edən müxtəlif pH səviyyələrində sınaqdan keçirməyi planlaşdırır.

Əziz Mustafa