真菌产生的色素有望成为半导体材料。

俄勒冈州立大学的研究人员正在研究一种高耐久性的有机颜料,它被人类在艺术品中使用了几百年,作为半导体材料是一种很有前途的可能性。

研究结果表明,它可以成为一个可持续的,低成本的,易于制造的替代硅在电子或光电应用,其中不需要硅的高性能。

光电子学是利用光和电子(如太阳能电池)结合使用的技术,所研究的颜料是木素。

“XYLIDEDIN很漂亮,但它也有用吗?我们能挤出多少呢?”俄勒冈州立大学物理学家Oksana Ostroverkhova说。它的功能是电子材料,但不是很好,但我们有乐观的态度,我们可以使它更好。”

Xylindien是由两个食木耳真菌在绿球藻属中分泌的。任何被真菌感染的木材都被染成了蓝绿色,而工匠们已经对木桉木影响了几个世纪。

这种颜料是如此稳定,以致于半个世纪前的装饰产品仍然具有其独特的色调。它能抵抗长期暴露于热、紫外线和电应力。

Ostroverkhova说:“如果我们能了解为什么真菌产生的色素是如此稳定的秘密,我们就能解决有机电子器件存在的问题。”此外,许多有机电子材料的生产成本太高,所以我们希望以一种对生态有利的方式进行廉价的经济活动。

利用目前的制造技术,木聚素倾向于形成具有多孔、不规则、“岩石”结构的非均匀膜。

她说:“有很多的性能变化。”你可以在实验室里修补它,但是你不能大规模地制造出与之相关的技术设备。但我们找到了一种方法,使它更容易处理和获得一个像样的电影质量。”

OSU的科学和林业学院的Ostroverkhova和合作者将XyLuldin与透明的、不导电的聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯(缩聚为PMMA)和有时称为丙烯酸玻璃混合。他们在玻璃基板上的电极上滴下两种原始的木二肽和XLydiin PMMA共混物的铸造溶液进行测试。

他们发现,非导电聚合物极大地改善了薄膜结构,而对木素的电性能没有不利影响。共混膜具有较好的光敏性。

Ostroverkhova说:“这是为什么发生的,以及它在太阳能电池中的潜在价值,我们将在未来的研究中进行研究。”我们还将研究用天然产物替代聚合物——用纤维素制成的可持续产品。我们可以把色素从纤维素中生长出来,并能制造出一种准备好的装置。

“XYLIDEDEN永远不会击败硅,但对许多应用来说,它不需要击败硅,”她说。它可以很好地沉积在大而柔软的基板上,比如制造可穿戴电子产品。

这项研究的结果最近发表在MRS进展中,代表了真菌生产材料在薄膜电装置中的首次使用。

“还有更多的材料,”Ostroverkhova说。这是我们刚刚探索的第一个。这可能是全新一类有机电子材料的开始。”

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