Forschung: Biologisch abbaubare Transistoren aus Proteinen

Forscher der Tel Aviv University (TAU) haben einen Transistor auf Proteinbasis entwickelt, dessen Bestandteile auch im Blut, Milch und Speichel enthalten sind. Er könnte die Basis für neuartige Nano-Elektronik abseits des Siliziums sein, das sowohl sehr flexibel als auch wieder abbaubar ist.

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Organische Substanzen als Halbleiter sollen flexible und umweltverträgliche Elektronik ermöglichen.
Organische Substanzen als Halbleiter sollen flexible und umweltverträgliche Elektronik ermöglichen. (Bild: Creativity103/ C BY 2.0)

Die Proteinmischungen, die auch im Blut, Milch und Speichel vorkommen, wurden im Rahmen des Forschungsprojekts auf Basismaterialien aufgetragen, auf denen sich die Moleküle selbst so organisieren, dass eine extrem dünne, halbleitende Schicht aus organischen Materialien entstand. Die Schicht aus Blutproteinen ist beispielsweise nur 5 Mikrometer hoch. Dadurch wurde es den Forschern möglich, einen kompletten Schaltkreis herzustellen, der auch lichtemittierende Elemente enthält. Im Gegensatz zu Strukturen aus Silizium, die von oben nach unten schichtweise aufgebaut werden, werden die "Biotransistoren" von unten nach oben aufgebaut.

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Hämoglobin aus dem Blut mit der Eigenschaft, Sauerstoff zu absorbieren, erlaubte es den Forschern, die Halbleiter mit zahlreichen Substanzen zu dotieren, um ihre Eigenschaften zu verändern. Proteine aus der Milch wurden dazu verwendet, Faserstrukturen zu bilden, die das Fundament des Transistors bilden. Die Proteine aus dem Speichel mit der Fähigkeit, rote, grüne und blaue fluoreszierende Farbstoffe voneinander getrennt zu speichern, haben es den Forschern ermöglicht, eine Art Pixelelement zu entwickeln.

Das Forscherteam um Dr. Shachar Richter, Professor Michael Gozin sowie die Studenten Netta Hendler, Bogdan Belgorodsky und Elad Mentovich hoffen, dass der Transistor eine Rolle bei der Entwicklung von Elektronik auf Proteinbasis spielen könnte, die umweltverträglich abgebaut werden kann.

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