2021年8月5日由Alex Smith审查
聚合物半导体 - 制造为柔软和弹性的材料以及能够进亚博网站下载行电力 - 是未来电子设备的潜在候选者,其可以集成在体内,例如健康监测器和疾病探测器。
到目前为止,工程师和研究人员无法赋予某些渐进功能,如能够感测生物化学的能力,在不扰乱其功能的情况下。
科学家们普利兹克分子工程学院(PME)创造了一种新的方法来克服这一局限性。这种名为“点击聚合物”(CLIP)的方法通过化学反应将新的功能单元绑定到聚合物半导体上。
科学家们利用这种新方法创造了一种聚合物葡萄糖监测设备,表明CLIP在人体集成电子产品中的可行应用。研究结果于8月4日发表钍2021年,事情。
半导体聚合物是可穿戴和可植入电子器件中最有前途的材料系统之一。亚博网站下载但我们仍需要增加更多的功能,以便能够收集信号和实施治疗。我们的方法可以广泛地结合不同类型的官能团,我们希望这将导致该领域的深远飞跃。
王思红,芝加哥大学普利兹克分子工程学院研究负责人和助理教授
官能化聚合物而不会欺骗它们的功效
早些时候的几位研究人员试图达到这些半导体聚合物的新功能 - 也称为共轭聚合物 - 通过将先进的特征直接包括进入分子设计的先进特征来实现它们。
然而,为了实现这一的传统方法是不成功的,因为分子不能承受将它们结合到聚合物链所需的条件,或者由于合成过程降低了它们的功效。
为了解决这个问题,Wang和研究生Nan Li一起创造了CLIP方法,该方法使用了铜催化的叠氮化物-炔环加成为聚合物提供功能单元。由于这种“点击反应”发生在聚合物生成之后,所以对聚合物的初始性质影响不大。
与此同时,该反应可用于聚合物的本体功能化和表面功能化-这两者都是创建功能电子的关键。
一个可能改变游戏规则的系统
为了建立剪辑的效率,科学家们联系了能够光图案聚合物的单元,对于在材料内设计电路。研究人员还引入了直接感测生物分子的功能。它们的生物分子传感器采用葡萄糖氧化酶来检测葡萄糖,后来导致对聚合物的电导变化并放大信号。
研究人员现在向这些聚合物引入其他生物活性和生物相容性的函数,李国“有可能成为变化的技术”。
我们希望该领域的研究人员将使用我们的方法,赋予这种材料系统更多的功能,并利用它们开发下一代的人集成电子设备,作为医疗保健的关键工具。
王思红,助理教授,芝加哥大学普利兹克分子工程学院
期刊参考:
李,N.,等。(2021)用于建立用于人集成电子的多功能共轭聚合物的通用和容易方法。事情。doi.org/10.1016/j.matt.2021.07.013。
来源:https://pme.uchicago.edu.