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ADN: sera-t-il le prochain matériau optique chaud?

L'arrière-plan

Comme le verre de silicium devient le matériau de base pour la fabrication de la fibre optique, le silicium est devenu le matériau principal dans le domaine des équipements photoélectriques inorganiques. Non seulement c'est facile à obtenir, mais d'un point de vue matériel, la façon dont cela fonctionne est simple. Mais dans le domaine de l'optoélectronique organique, les scientifiques ont besoin de trouver un matériau qui présente les mêmes avantages, et il est préférable de vivre dans le monde de la vie.

Le matériel que nous allons présenter aujourd'hui est l'ADN. Il peut être utilisé pour fabriquer des guides d'ondes comme les fibres de silicone qui transmettent la lumière dans le corps. À l'avenir, ces dispositifs organiques seront plus faciles à fabriquer, plus flexibles que le silicium et plus respectueux de l'environnement.

L'innovation

Récemment, des chercheurs de l'université Yonsei de Séoul, en Corée du Sud, ont voulu fabriquer des membranes organiques à partir de l'ADN du saumon.

La membrane est habituellement utilisée pour le traitement du cancer et la surveillance de la santé, elle a non seulement la fonction de tout équipement de base de silicium, mais elle a aussi l'avantage d'être plus compatible avec les tissus vivants.

Comme son nom l'indique, le film est juste une couche de matériaux optiques avec des nanomètres ou des microns d'épaisseur pour guider la lumière. Si la membrane est isolante, c'est-à-dire isolante comme le verre, nous n'avons pas à nous inquiéter de la conductivité électrique lorsqu'elle est utilisée.

La technique

Dans l'équipement optique, l'une des principales propriétés du matériau est l'indice de réfraction, qui détermine la direction de la transmission de la lumière. La fibre optique a besoin du noyau de fibre avec le même indice de réfraction et le revêtement d'indice de réfraction différent. Ainsi, lorsque la lumière frappe le noyau et l'interface de la gaine, elle est obligée de retourner au noyau au lieu de s'échapper. Le fabricant de la fibre optique a besoin non seulement du matériau avec deux indices de réfraction différents, mais aussi de l'ordre de grandeur de la différence pour obtenir l'effet désiré.

Dans la méthode de réglage fin, qui utilise l'ADN pour fabriquer des films qui peuvent être utilisés dans des dispositifs optiques, l'équipe d'Oh peut atteindre un indice de réfraction quatre fois plus élevé que le silicium. Avec une différence d'indice de réfraction plus élevée entre le noyau et la gaine, ils peuvent fabriquer des fibres plus minces, comparativement aux 10 microns qui utilisent du silicium, et ils ont aussi peu que 3 microns de diamètre. Pour la lumière qui sort de la fibre, elle apporte une taille de speckle plus petite, de sorte qu'elle peut être utilisée pour des applications nécessitant un ciblage plus précis de la lumière.

La valeur

Les applications potentielles de cette membrane incluent la thérapie photodynamique, avec ce traitement, les patients cancéreux reçoivent des médicaments ou d'autres substances qui se lient aux cellules cancéreuses dans la tumeur, utilisent la lumière pour activer les médicaments et tuer les cellules cancéreuses sans nuire aux tissus sains.
La membrane peut également être utilisée en optogénétique, qui peut être utilisée pour contrôler l'activité spécifique des cellules cérébrales, ou fabriquer des capteurs qui mesurent la pression sanguine ou les niveaux d'oxygène, et les porter pendant de longues périodes sans causer d'allergies.

La membrane peut être utilisée pour des capteurs de température, et les changements de lumière à travers la membrane sont associés à des changements de température. Le laboratoire d'Oh élargit également d'autres options pour contrôler les propriétés optiques de l'ADN. Il espère développer une gamme de fonctionnalités et de processus de base qui permettront aux fabricants de fabriquer une variété de dispositifs optiques, y compris une nouvelle génération de capteurs portables.

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