Исследователи из Испании сделали важный шаг к будущему «зеленой» энергетики и биоэлектроники. Учёные из центра CIC biomaGUNE совместно с BCMaterials и CIC EnergiGUNE разработали искусственные белки, способные проводить и накапливать электричество. Эти материалы не только безопасны для человека и окружающей среды, но и могут стать основой нового поколения устойчивых и биосовместимых проводников. Как отмечают авторы работы, белковые проводники отличаются высокой стабильностью и простотой обработки, что делает их подходящими для промышленного применения.
Как работает белковый проводник
Созданные в лаборатории белки — это модульные молекулярные структуры, собранные из повторяющихся фрагментов, как из кирпичиков LEGO. Такая архитектура позволяет легко «настраивать» их свойства, например, повышать способность проводить ионы — без потери прочности или стабильности.
Чтобы превратить белок в эффективный проводник, исследователи изменили его генетический код, переписав фрагменты ДНК, отвечающие за синтез нужного белка. Благодаря этим изменениям молекула получила способность перемещать электрический заряд, а созданные на её основе материалы можно использовать в устройствах хранения энергии — батареях и суперконденсаторах.
Почему это важно
Современные электронные компоненты из металлов и кремния плохо взаимодействуют с живыми тканями. Они слишком жёсткие, и при имплантации в организм — например, в мозг или сердце — могут вызывать раздражение и повреждения. Белковые проводники решают эту проблему: они гибкие, нетоксичные и полностью совместимы с биологическими тканями.
Это открывает путь к безопасным медицинским имплантам нового поколения — от кардиостимуляторов и сенсоров уровня глюкозы до нейроэлектродов для лечения болезней, таких как Паркинсон.
Разработанные материалы могут не только повысить безопасность медицинских устройств, но и изменить саму концепцию хранения энергии. Учёные уже встроили новые белки в работающий прототип накопителя, способный быстро запасать и отдавать энергию.
В перспективе подобные технологии могут появиться и в бытовой электронике — представьте себе смартфон или фитнес-браслет, работающий на биоразлагаемом, безопасном источнике питания.
Как отмечают исследователи, «будущее устойчивой энергетики и биоэлектроники ближе, чем кажется — теперь в нём есть место для живой материи».
Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
