一种黑色素可能有助于将技术整合到我们的身体中,尽管真正的机器人手臂可能有点牵强。(图片来源:Everett Collection)我们与黑色素的关系很复杂,黑色素是一种天然化学色素,赋予我们的眼睛、头发和皮肤颜色。它可以保护我们的皮肤免受太阳有害辐射的侵害,但也可能导致癌症。还有基于黑色素引起的身体外观差异的歧视问题,作为人类,我们显然仍在努力解决这个问题。从科学上讲,情况也没有什么不同。一种被称为真黑色素的黑色素是导电的,这意味着它可能是一种很好的生物技术材料,因为我们的身体已经熟悉这种物质,而且它是一种可生物降解的物质。但是,不幸的是,这种黑色素的导电性还不够高,无法立即使用——电流在其中的流动性不如我们需要的那么好。科学家们一直在研究解决方案,例如将黑色素与其他物质混合或将其转化为不同的化学物质,但收效甚微。然后,一组意大利科学家有了一个更好的主意:单独修改黑色素,使其更具导电性怎么样?
黑色素炼金术
他们的研究今天发表在《化学前沿》杂志上,展示了他们是如何做到这一点的。它基于一个称为退火的过程,该过程基本上通过加热材料来加强它们。通常用于金属和玻璃,这种处理有效地将黑色素的分子组织成更有效的排列,而不会改变它们的组成或结构。研究小组将合成真黑色素薄膜置于真空条件(非常低的气压)下,并将其加热几个小时,始终不超过600摄氏度,在这个温度下,化学变化(即,实际燃烧或烹饪黑色素)将开始发生。该过程产生了一种研究小组称之为“高真空退火真黑色素”(HVAE)的新材料,它比原始薄膜更暗更平坦。哦,而且它的导电性也更强——强得多。共同作者 Carla Minarini 在一封电子邮件中说,新版本的真黑色素的导电性提高了一十亿倍。
必须拥有 HVAE
虽然它仍然不如大多数金属,但这种增加的导电性使黑色素成为一种真正有用的现代生物技术应用材料,例如传感器、生物界面和其他植入我们体内的设备。该团队甚至发现 HVAE 的导电性取决于他们加热到的温度,这意味着他们可以控制退火过程来定制材料,“用于有机电子和生物电子领域的广泛应用”,他们在论文中说。 Minarini 更加具体地说,新型黑色素可用于制造设备来帮助治疗帕金森症的深部脑刺激、控制人工肢体的人机界面、研究细胞和组织行为的传感器,甚至可以集成到智能面料中的电极,以帮助监测和控制健康。生物技术的未来可能比我们预期的更加丰富多彩——在更多方面。














