Inspirado nos elementos estruturais únicos das membranas celulares biológicas de animais e plantas, Os pesquisadores da Purdue University aumentaram a produção de eletrônicos em nanoescala replicando a precisão molecular viva e "desenvolvendo" um circuito de células solares para uso em superfícies eletrônicas.

A tecnologia pode abordar alguns dos maiores desafios na produção de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos em nanoescala:ampliação para atender à demanda de produção de melhor, telefones mais rápidos, computadores e outros dispositivos eletrônicos.

Nas membranas celulares, moléculas com cabeças e caudas distintas ficam juntas, bem embalado, como os passageiros de um metrô na hora do rush. Em geral, apenas as cabeças das moléculas são expostas ao ambiente ao redor da célula, onde eles controlam as interações com outras células e com o mundo em geral.

"A biologia desenvolveu um conjunto fenomenal de blocos de construção para incorporar informações químicas em uma superfície, "disse Shelley Claridge, professor assistente de química e engenharia biomédica em Purdue, quem lidera o grupo. "Esperamos traduzir o que aprendemos com o design biológico para enfrentar os desafios de escala atuais na fabricação industrial de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos em nanoescala."

Um desses desafios de dimensionamento está relacionado ao controle da estrutura da superfície em escalas abaixo de 10 nanômetros - uma necessidade comum aos dispositivos modernos para computação e conversão de energia.

O grupo de pesquisa do Claridge descobriu que é possível projetar superfícies nas quais os fosfolipídios ficam, ao invés de ficar na superfície, expondo a cabeça e a cauda de cada molécula. Como a membrana celular é extremamente fina, apenas alguns átomos de diâmetro, isso cria padrões químicos listrados com escalas entre 5 e 10 nm, uma escala muito relevante para o design do dispositivo.

Uma descoberta única da equipe revela que essas listras, monocamadas de fosfolipídios "sentadas" influenciam a forma e o alinhamento das nanogotículas líquidas colocadas nas superfícies. Tal umidificação direcional em escala molecular pode localizar interações de fase de solução com materiais 2-D, potencialmente facilitando a deposição de constituintes para dispositivos baseados em grafeno.