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ADN: ¿será el próximo material óptico caliente?

El fondo

A medida que el vidrio de silicio se convierte en el material base para la fabricación de 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, la forma en que funciona es simple. Pero en el campo de la optoelectrónica orgánica, los científicos necesitan encontrar un material que tenga las mismas ventajas, y lo mejor es vivir en el mundo de la vida.

El material que presentaremos hoy es ADN. Se puede usar para hacer guías de onda como las 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 ecológicos.

La innovación

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

La membrana se utiliza generalmente para el tratamiento del cáncer y la vigilancia de la salud, no solo tiene la función de todos los equipos de base de silicio, sino que también tiene la ventaja de una mayor compatibilidad con tejido vivo, que puede convertirse en un mejor equipo electrónico médico y equipo de fotónica.

Como su nombre indica, la película es solo una capa de materiales ópticos con nanómetros o micrones de espesor 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 usa.

La técnica

En el equipo óptico, una de las propiedades clave del material es el índice de refracción, que determina la dirección de la transmisión de la luz. La fibra óptica necesita el núcleo de la fibra con el mismo índice de refracción y el recubrimiento de diferente índice de refracción. Entonces, cuando la luz llega al núcleo y a la interfaz del revestimiento, se ve forzado a regresar al núcleo en lugar de derramarse. 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 superior al del silicio. Con una mayor diferencia de índice de refracción entre el núcleo y el revestimiento, pueden hacer fibras más delgadas, en comparación con las 10 micras que usan silicio, y tienen un diámetro tan bajo como 3 micras. Para la luz que sale de la fibra, trae un tamaño de moteado más pequeño, por lo que se puede utilizar para aplicaciones que requieren un enfoque más cuidadoso 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, usan la luz para activar las drogas 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 específica de las células cerebrales, 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 se puede usar para sensores de temperatura y los cambios en la luz a través de la membrana están asociados con los cambios de temperatura. El laboratorio de Oh también está expandiendo otras opciones para controlar las propiedades ópticas del ADN. Él espera desarrollar una gama de características y procesos básicos que permitan a los fabricantes fabricar una variedad de dispositivos ópticos, incluida una nueva generación de sensores portátiles.

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