p (Esquerda) Ovos de galinha consistindo de albumina e gema. (À direita) As células de memória transparentes e flexíveis fabricadas pelo albúmen de ovo modificado com peróxido de hidrogênio. Crédito:Zhou et al. © 2017 IOP Publishing
p (Phys.org) - a clara de ovo - também conhecida como albumina de ovo - não é apenas saborosa, também tem propriedades dielétricas muito boas, junto com uma alta transparência e alta elasticidade, que o tornam um material promissor para a fabricação de transparentes, dispositivos eletrônicos flexíveis. Em um novo estudo, pesquisadores mostraram que, quando a albumina do ovo é misturada com peróxido de hidrogênio, ocorre uma série de reações químicas que transformam o biomaterial em um filme ativo que pode ser usado para tornar transparente, dispositivos de memória resistiva flexível. p Os pesquisadores, liderado por Qunliang Song na Southwest University, China, publicaram um artigo sobre o uso de albumina de ovo modificada com peróxido de hidrogênio para memória de comutação resistiva em uma edição recente da
Nanotecnologia .
p "Como uma alternativa promissora para a memória não volátil baseada em silício convencional, a albumina de ovo tem mais vantagens do que outros materiais, "Canção contada
Phys.org . "O material bio-orgânico da albumina de ovo pode ter aplicações potenciais na imitação do comportamento da memória biológica, inteligência artificial, e inteligência semelhante à do cérebro por causa da boa compatibilidade. "
p Esta não é a primeira vez que a albumina de ovo foi incorporada em dispositivos eletrônicos. Anteriormente, a albumina de ovos de galinha e pato tem sido usada em transistores e outros dispositivos como camada dielétrica (isolante).
p Contudo, o novo trabalho marca a primeira vez que a albumina de ovo foi usada para fazer memórias resistivas. Essas memórias estão sendo desenvolvidas como uma alternativa de próxima geração às memórias baseadas em silício que dominam a eletrônica de hoje. Memórias resistivas, que operam com base em mudanças na resistência, em vez de corrente elétrica, têm vantagens potenciais, como velocidades mais altas, densidades mais altas, e tamanhos menores.
p Um dos principais componentes das memórias resistivas é um filme dielétrico - aqui, o filme à base de albumina de ovo - que normalmente é isolante, mas pode ser conduzido pela aplicação de uma voltagem. Alternar entre esses estados de resistência elétrica alta e baixa corresponde à alternância entre os estados "desligado" e "ligado" da memória, respectivamente.
p Os pesquisadores demonstraram que a resistência do material de albumina de ovo pode ser alternada misturando-o com uma solução de peróxido de hidrogênio a 10%. A albumina do ovo contém mais de 40 proteínas diferentes que estão unidas por ligações químicas fracas. No fundo dessas proteínas estão grandes quantidades de ferro, sódio, e íons de potássio. O peróxido de hidrogênio facilmente quebra as ligações que mantêm as proteínas juntas, que desnatura as proteínas e, criticamente, expõe os íons.
p Esses íons, que são carregados positivamente, em seguida, atuam como armadilhas que capturam elétrons carregados negativamente que são injetados quando uma voltagem é aplicada. Quando os níveis de armadilha são baixos (poucos ou nenhum elétron), o material dielétrico se comporta como um isolante e a memória está no estado "desligado". Quando uma tensão negativa é aplicada, faz com que as armadilhas se encham de elétrons, o material se torna condutor, e a memória muda para o estado "ligado". Para redefinir a memória, uma tensão positiva é aplicada, liberar os elétrons das armadilhas e retornar a memória ao seu estado "desligado".
p "Íons como Fe
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estão sempre conectados com cadeias de proteínas na albumina de ovo de galinha, e, portanto, não pode funcionar de forma eficiente quando as cargas são injetadas, "Song disse." Tratado com solução de peróxido de hidrogênio a 10%, os íons podem ser expostos fora das cadeias de proteínas e agir como armadilhas para capturar as cargas injetadas. Assim, as propriedades de memória de comutação resistiva do filme de albumina de ovo modificado com peróxido de hidrogênio foram eficientemente melhoradas em comparação com as do albumen de ovo puro. "
p Geral, os pesquisadores demonstraram que a memória resistiva à base de albumina de ovo se compara favoravelmente a outras memórias, exibindo uma alta relação de resistência liga / desliga, bem como boa retenção e resistência de comutação, mesmo após dobras repetidas.
p "Embora um grande progresso e descobertas tenham sido feitos em relação à aplicação do novo material e ao design da estrutura, o mecanismo de memória de comutação resistiva ainda não está completamente claro, "Song disse." Continuaremos nossa investigação do mecanismo de memória de comutação resistiva. Ao mesmo tempo, flexível, as células de memória de comutação resistivas à dissolução em água e vestíveis serão desenvolvidas usando albumina de ovo modificada orgânica em nosso trabalho a seguir. " p © 2017 Phys.org