صبغة تنتجها الفطريات قد تعمل كمادة شبه موصلة

صبغة تنتجها الفطريات قد تعمل كمادة شبه موصلة
صبغة تنتجها الفطريات قد تعمل كمادة شبه موصلة

درس باحثون في جامعة ولاية أوريجون صبغةً عضوية عالية التحمل تسمى زيليندين استخدمها البشر في الأعمال الفنية منذ مئات الأعوام، ووجدوا أنها قد تستخدم كمادة شبه موصلة.

وأوضحت نتائج الدراسة أنها قد تمثل بديلًا رخيصًا وسهل الإنتاج للسيليكون في التطبيقات الإلكترونية أو الإلكتروضوئية -مثل الخلايا الضوئية- التي لا تحتاج إلى الأداء العالي للسيليكون.

وقالت أوكاسانا أوستروفيركوفا، عالمة الفيزياء في جامعة ولاية أوريجون، «صبغة الزيليندين جميلة، لكن هل يمكن أن تكون مفيدة أيضًا؟ وبما يمكننا استخدامها؟» وأضافت «تستخدم كمادة إلكترونية، وعلى الرغم من أنها ليست عالية الكفاءة، لكننا متفائلين بتطويرها.»

يفرز نوعان من الفطريات الآكلة للخشب من سلالة كلورشيوبوريا صبغة الزيليندين. وتتلون الأخشاب المصابة بهذه الفطريات باللون الأخضر المزرق، وعرف الحرفيون قيمتها منذ قرون.

وتمتاز هذه الصبغة بثباتها، إذ ما زالت الزخارف التي صُنِعَت منذ أكثر من 500 عام محتفظةً بلونها المميز. وتقاوم الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والتيار الكهربائي.

وقالت أوستروفيركوفا «إن علمنا السر وراء ثبات هذه الصبغة، قد نتغلب على العقبة التي تواجه الإلكترونيات العضوية.» وأضافت «ويعد إنتاج العديد من المواد الإلكترونية العضوية باهظ الثمن، ولذا نسعى إلى ابتكار طريقة رخيصة وصديقة للبيئة لإنتاجها.»

ويعيب تقنيات الإنتاج الحالية للزيليندين أنها تصبح غير منتظمة ومسامية وصخرية القوام وغير متجانسة.



وقالت أوكسانا «يختلف أداء الصبغة الطبيعية كثيرًا عن الاصطناعية.» وأضافت «يمكن استخدامها في المختبر، لكن لا يمكن استخدامها في التطبيقات التقنية على نطاق واسع. لكننا ابتكرنا طريقة لإنتاج الصبغة بصورة أكثر سهولة وتجانسًا.»

ومزجت أوستروفيركوفا وزملاؤها في كلية العلوم والغابات في جامعة ولاية أوريجون مع مركب شفاف وغير موصل يسمى بولي ميثيل ميثاكريليت ويسمى أحيانًا الزجاج الأكريليكي. واختبروا الزيليندين ومزيج الزيليندين والبولي ميثيل ميثاكريليت على أقطاب كهربائية.

ووجدوا أن المركب غير الموصل حسّن بنية الصبغة دون أن يؤثر على الخواص الكهربائية لها. وأظهر المزيج أيضًا حساسيةً أفضل للضوء.

وقالت أوستروفيركوفا «لماذا حدث ذلك، وما فائدته المحتملة للخلايا الضوئية؟ الإجابة تحتاج إلى مزيد من الأبحاث مستقبلًا.» وأضافت «نسعى إلى إحلال منتج طبيعي محل المركب الكيميائي، ويتكون هذا المنتج الطبيعي من السليلوز، إذ يمكن إنتاج الصبغة من السليلوز واستخدامها في التطبيقات الإلكترونية على نطاق واسع.»

وأضافت «الزيليندين لن يتفوق على السيليكون، لكن توجد تطبيقات كثيرة لا تحتاج إلى قدراته العالية. قد تعمل بصورة جيدة على الركائز الكبيرة والمرنة مثل الإلكترونيات القابلة للارتداء.»

ونُشِرَت نتائج البحث مؤخرًا في دورية إم آر إس أدفانسيز، ويمثل أول استخدام لمادة تنتجها الفطريات في صناعة الأجهزة الإلكترونية. وقالت أوستروفيركوفا «توجد مواد عديدة من هذا النوع. وتعد هذه الصبغة أول مادة ندرسها. وقد تمثل بداية لفئة جديدة من المواد الإلكترونية العضوية.»

اشترك فى النشرة البريدية لتحصل على اهم الاخبار بمجرد نشرها

تابعنا على مواقع التواصل الاجتماعى

التالى مستقبل الشحن اللاسلكي: تقنية فريد لشحن أجهزة عديدة لاسلكيًا في الوقت ذاته