ADN: ¿será el próximo Material Óptico Caliente?

El fondo

A medida que el vidrio de silicio se convierte en el material base para fabricar fibra óptica, el silicio se ha convertido en el material principal en el campo de los equipos fotoeléctricos inorgánicos. No solo es fácil de conseguir, sino que desde un punto de vista material, su funcionamiento es sencillo. Pero en el campo de la optoelectrónica orgánica, los científicos necesitan encontrar un material que tenga las mismas ventajas, y es mejor vivir en el mundo de la vida.

El material que vamos a presentar hoy es el ADN. Se puede usar para hacer guías de ondas como fibras de silicio que transmiten luz en el cuerpo. En el futuro, estos dispositivos orgánicos serán más fáciles de fabricar, más flexibles que el silicio y más respetuosos con el medio ambiente.

La innovación

Recientemente, investigadores de la Universidad de Yonsei en Seúl, Corea del Sur, querían crear membranas orgánicas a partir del ADN del salmón.

La membrana generalmente se usa para el tratamiento del cáncer y el control de la salud, no solo tiene la función de todos los equipos a base de silicio, sino que también tiene la ventaja de una mayor compatibilidad con el tejido vivo, que se puede convertir en un mejor equipo electrónico médico y equipo fotónico. br />
Como sugiere el nombre, la película es solo una capa de materiales ópticos con un grosor de nanómetros o micras para guiar la luz. Si la membrana es aislante, es decir, aislantes como el vidrio, no tenemos que preocuparnos de que conduzca electricidad cuando se use.

La técnica

En los equipos ópticos, una de las propiedades clave del material es el índice de refracción, que determina la dirección de transmisión de la luz. La fibra óptica necesita el núcleo de fibra con el mismo índice de refracción y el recubrimiento de diferente índice de refracción. Entonces, cuando la luz golpea el núcleo y la interfaz del revestimiento, se ve obligada a regresar al núcleo en lugar de filtrarse. El fabricante de la fibra óptica necesita no solo el material con dos índices de refracción diferentes, sino también el orden de magnitud de la diferencia para obtener el efecto deseado.

En el método de ajuste fino, que usa ADN para hacer películas que pueden usarse en dispositivos ópticos, el equipo de Oh puede lograr un índice de refracción cuatro veces mayor que el del silicio. Con una diferencia de índice de refracción más alta entre el núcleo y el revestimiento, pueden hacer fibras más delgadas, en comparación con las 10 micras que usan el silicio, y tienen un diámetro tan bajo como 3 micras. Para la luz que sale de la fibra, trae un tamaño de mota más pequeño, por lo que puede usarse para aplicaciones que requieren una orientación más cuidadosa de la luz.

El valor

Las aplicaciones potenciales de esta membrana incluyen la terapia fotodinámica, con este tratamiento, los pacientes con cáncer reciben medicamentos u otras sustancias que se unen a las células cancerosas en el tumor, utilizan la luz para activar los medicamentos y matar las células cancerosas, sin dañar el tejido sano.
La membrana también se puede usar en optogenética, que se puede usar para controlar la actividad de células cerebrales específicas, o hacer sensores que miden la presión arterial o los niveles de oxígeno, y usarlos durante largos períodos de tiempo sin causar alergias, porque son orgánicos.

La membrana puede usarse para sensores de temperatura, y los cambios de luz a través de la membrana están asociados con cambios de temperatura. El laboratorio de Oh también está ampliando otras opciones para controlar las propiedades ópticas del ADN. Espera desarrollar una gama de características y procesos básicos que permitirán a los fabricantes fabricar una variedad de dispositivos ópticos, incluida una nueva generación de sensores portátiles.