नए शोध से मिली बायोलॉजिकल सेमीकंडक्टर की संभावना

वैज्ञानिकों की नई खोज

नई दिल्ली, 10 जनवरी: मोरली स्थित नैनो विज्ञान और प्रौद्योगिकी संस्थान (INST) के वैज्ञानिकों ने एक ज्ञात सेल्फ-एस्सेम्बलिंग बैक्टीरियल शेल प्रोटीन की सेमीकंडक्टर विशेषता का पता लगाया है। यह खोज सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास में सहायक हो सकती है, जैसे मोबाइल फोन, स्मार्ट वॉच, चिकित्सा उपकरण और पर्यावरणीय सेंसर।

पारंपरिक सेमीकंडक्टर सामग्री, जैसे कि सिलिकॉन, तकनीकी उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण हैं, लेकिन इनमें कुछ सीमाएँ भी हैं। ये कठोर होते हैं, उच्च ऊर्जा प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है, और इलेक्ट्रॉनिक कचरे की समस्या को बढ़ाते हैं। इसलिए, टिकाऊ, नरम और जैव-संगत इलेक्ट्रॉनिक्स की मांग बढ़ रही है।

INST के वैज्ञानिकों ने सेल्फ-एस्सेम्बलिंग बैक्टीरियल शेल प्रोटीन के साथ प्रयोग किया ताकि यह पता लगाया जा सके कि क्या ये प्रोटीन स्वाभाविक रूप से स्थिर, बड़े सपाट 2D शीट्स बना सकते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन घनत्व पैटर्न और सुगंधित अवशेष होते हैं।

उन्होंने पाया कि जब ये प्रोटीन सपाट, शीट जैसी फिल्में बनाते हैं, तो वे UV प्रकाश को अवशोषित करते हैं और बिना किसी अतिरिक्त रंग, धातुओं या बाहरी शक्ति के एक विद्युत धारा उत्पन्न करते हैं। ये प्रकाश-संचालित, स्कैफोल्ड-फ्री सेमीकंडक्टर के रूप में कार्य करते हैं, जैसे कि इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और सेंसर में उपयोग होने वाली सामग्री।

इसके अलावा, टीम ने यह भी खोजा कि ये प्रोटीन स्वाभाविक रूप से पतली, शीट जैसी संरचनाओं में व्यवस्थित होते हैं। जब उन पर UV प्रकाश पड़ता है, तो छोटे विद्युत चार्ज प्रोटीन की सतह पर चलने लगते हैं।

“यह इसलिए होता है क्योंकि प्रोटीन में टायरोसिन होता है, जो एक प्राकृतिक अमीनो एसिड है जो प्रकाश द्वारा उत्तेजित होने पर इलेक्ट्रॉन छोड़ सकता है। जैसे-जैसे ये इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन चलते हैं, प्रोटीन शीट एक विद्युत संकेत उत्पन्न करती है - जैसे एक लघु सौर सेल काम करता है। यह प्रकाश-संचालित प्रभाव प्रोटीन के आंतरिक क्रम पर निर्भर करता है और इसके लिए किसी सिंथेटिक एडिटिव या उच्च तापमान निर्माण की आवश्यकता नहीं होती,” डॉ. शर्मिष्ठा सिन्हा के नेतृत्व में टीम ने कहा।

“यह खोज वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए रोमांचक संभावनाएँ खोलती है। चूंकि यह सामग्री लचीली और शरीर के अनुकूल है, इसे पहनने योग्य स्वास्थ्य मॉनिटर, त्वचा-सुरक्षित UV-डिटेक्शन पैच और मानव शरीर के अंदर सुरक्षित रूप से काम करने वाले इम्प्लांटेबल चिकित्सा सेंसर बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है,” टीम ने कहा।

रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री की पत्रिका में प्रकाशित इस शोध में यह भी उल्लेख किया गया है कि इसे अस्थायी या डिस्पोजेबल पर्यावरणीय सेंसर, जैसे प्रदूषण डिटेक्टर या सूर्य की रोशनी ट्रैकर में भी उपयोग किया जा सकता है, जो उपयोग के बाद स्वाभाविक रूप से टूट जाते हैं और पर्यावरण को नुकसान नहीं पहुँचाते।

परिवार, मरीज और उपभोक्ता एक दिन नरम, आरामदायक और पर्यावरण के प्रति जिम्मेदार उपकरणों का लाभ उठा सकते हैं जो दैनिक जीवन में सहजता से समाहित हो जाते हैं।