Da smartphone e tablet a monitor di computer e schermi TV interattivi, i display elettronici sono ovunque. Come la domanda per l'istante, la comunicazione costante cresce, lo stesso vale per l'urgenza di dispositivi portatili più convenienti, in particolare dispositivi, come schermi di computer, che può essere facilmente arrotolato e riposto, piuttosto che richiedere una superficie piana per lo stoccaggio e il trasporto.
Un nuovo studio dell'Università di Tel Aviv, pubblicato di recente in Nanotecnologia della natura , suggerisce che una nuova struttura DNA-peptide può essere utilizzata per produrre sottili, trasparente, e schermi flessibili. La ricerca, condotto dal Prof. Ehud Gazit e dal dottorando Or Berger del Dipartimento di Microbiologia Molecolare e Biotecnologie presso la Facoltà di Scienze della Vita della TAU, in collaborazione con il Dr. Yuval Ebenstein e il Prof. Fernando Patolsky della Scuola di Chimica presso la Facoltà di Scienze esatte della TAU, sfrutta la bionanotecnologia per emettere una gamma completa di colori in uno strato di pixel flessibile, in contrasto con i diversi strati rigidi che costituiscono gli schermi di oggi.
"Il nostro materiale è leggero, biologico, e rispettoso dell'ambiente, " ha detto il prof. Gazit. "È flessibile, e un singolo strato emette la stessa gamma di luce che oggi richiede diversi strati. Utilizzando un solo strato, puoi ridurre drasticamente i costi di produzione, che porterà a prezzi più bassi anche per i consumatori".
Dai geni agli schermi
Ai fini dello studio, una parte del dottorato di ricerca di Berger. tesi, i ricercatori hanno testato diverse combinazioni di peptidi:brevi frammenti proteici, incorporati con elementi di DNA che facilitano l'autoassemblaggio di un'architettura molecolare unica.
I peptidi e il DNA sono due dei mattoni fondamentali della vita. Ogni cellula di ogni forma di vita è composta da tali elementi costitutivi. Nel campo delle bionanotecnologie, gli scienziati utilizzano questi elementi costitutivi per sviluppare nuove tecnologie con proprietà non disponibili per materiali inorganici come plastica e metallo.
"Il nostro laboratorio ha lavorato sulla nanotecnologia peptidica per oltre un decennio, ma anche la nanotecnologia del DNA è un campo distinto e affascinante. Quando ho iniziato i miei studi di dottorato, Volevo provare a far convergere i due approcci, " ha detto Berger. "In questo studio, ci siamo concentrati su PNA - acido nucleico peptidico, una molecola ibrida sintetica di peptidi e DNA. Abbiamo progettato e sintetizzato diverse sequenze di PNA, e ho cercato di costruire architetture nanometriche con loro."
Utilizzando metodi come la microscopia elettronica e la cristallografia a raggi X, i ricercatori hanno scoperto che tre delle molecole che hanno sintetizzato potrebbero autoassemblarsi, tra pochi minuti, in strutture ordinate. Le strutture assomigliavano alla forma naturale a doppia elica del DNA, ma mostrava anche caratteristiche peptidiche. Ciò ha portato a una disposizione molecolare davvero unica che riflette la dualità del nuovo materiale.
"Una volta scoperta l'organizzazione simile al DNA, abbiamo testato la capacità delle strutture di legarsi a coloranti fluorescenti specifici del DNA, " disse Berger. "Con nostra sorpresa, il campione di controllo, senza aggiunta di colorante, emetteva la stessa fluorescenza della variabile. Ciò ha dimostrato che la struttura organica è essa stessa naturalmente fluorescente".
Oltre l'arcobaleno
Le strutture sono state trovate per emettere luce in ogni colore, al contrario di altri materiali fluorescenti che brillano solo in un colore specifico. Inoltre, l'emissione di luce è stata osservata anche in risposta alla tensione elettrica, il che lo rende un candidato perfetto per dispositivi optoelettronici come schermi di visualizzazione.
