Materiale avanzato ha recentemente pubblicato i risultati dei ricercatori Technion che hanno creato conduttori rilevanti per la generazione di energia solare, Ingegneria Biomedica, e ancora utilizzando sottoprodotti dell'industria alimentare che altrimenti verrebbero scartati come rifiuti. La tecnologia dimostrata nell'articolo consente il semplice, veloce, conveniente, e rispettosa dell'ambiente produzione di biopolimeri, che includono l'applicazione per il rilevamento del segnale elettrofisiologico.

Lo studio è stato condotto presso la Facoltà di Chimica Schulich sotto la guida dell'assistente professore Nadav Amdursky, Responsabile del Laboratorio di Biopolimeri e Bioelettronica, e dottorandi Ramesh Nandi e Yuval Agam. Secondo il prof. Amdursky, "L'attuale tendenza verde globale non ha aggirato l'industria, e numerosi gruppi nel mondo stanno lavorando a nuove soluzioni che limitino l'inquinamento causato dalla produzione di materiali sintetici e dalla loro stessa presenza. Una delle opzioni è, Certo, l'uso di materiali naturali, e la grande sfida è adattarli alle esigenze."

I due approcci principali nella chimica consapevole dell'ambiente sono la chimica ambientale:la creazione di materiali rispettosi dell'ambiente; e chimica sostenibile:produzione basata su materiali degradabili disponibili e processi efficienti dal punto di vista energetico. La presente ricerca integra i due approcci in un processo di produzione rispettoso dell'ambiente che produce prodotti rispettosi dell'ambiente nel contesto dei polimeri conduttivi.

I polimeri sono lunghe catene costituite da migliaia di elementi costitutivi chiamati monomeri. Seta, le fibre di lana e cotone sono esempi di polimeri naturali, mentre nylon e PVC sono polimeri sintetici. I polimeri conduttivi sono un sottogruppo di polimeri, e servono per una vasta gamma di applicazioni:elettronica, stoccaggio di energia, celle a combustibile, medicinale, e altri. Questi polimeri sono attualmente prodotti con processi costosi e inquinanti per l'utilizzo di derivati ​​del petrolio, gas, e combustibili fossili.

L'alternativa proposta dal team di ricerca Technion sono i polimeri proteici, molecole presenti in diversi tessuti biologici come le fibre di seta e lana, ragnatele, capelli, e chiodi. Qui, come accennato, sono sottoprodotti dell'industria alimentare che altrimenti verrebbero scartati come rifiuti. Secondo il prof. Amdursky, "L'ispirazione di utilizzare le proteine ​​per creare polimeri conduttivi ha avuto origine dalla funzione unica delle proteine ​​in natura:sono le uniche responsabili del trasporto di vari portatori di carica nella flora e nella fauna; per esempio, nella respirazione cellulare o nella fotosintesi nelle piante".

I ricercatori hanno creato pellicole polimeriche trasparenti ad alta conduttività. Questo film è adatto per applicazioni biologiche e biomediche poiché non è tossico. È biodegradabile nel corpo umano, e può essere allungato a circa il 400% della sua lunghezza originale, senza alterare significativamente le sue proprietà elettriche. La sua conduttività è tra le più alte rilevate nei materiali biologici.

Secondo il prof. Amdursky, "La produzione del film nella nostra ricerca è stata un processo unico, spontaneo, poco costoso, veloce, energia efficiente, e non inquinante. Nell'articolo, dimostriamo l'uso del film come "pelle artificiale" che monitora in modo non invasivo i segnali elettrofisiologici. Questi segnali svolgono un ruolo significativo nell'attività cerebrale e muscolare, e quindi il loro monitoraggio esterno è una sfida molto importante".

Il prof. Amdursky sottolinea che, poiché questa tecnologia è progettata per l'applicazione e la commercializzazione, "la considerazione economica è fondamentale, E conseguentemente, è molto importante ridurre i costi dei processi di produzione in modo che diano un prodotto competitivo, anche in termini di prezzo, con polimeri a base di petrolio, e felicemente, ci siamo riusciti. A ciò si aggiunge la riduzione dei danni ambientali sia in fase di produzione che durante l'utilizzo. Il nuovo polimero è completamente biodegradabile in meno di 48 ore, rispetto ai polimeri sintetici, che non sono biodegradabili e di conseguenza, inquinare il nostro pianeta".