Científicos de la Universidad de Tel Aviv en Israel se encuentran desarrollando una estructura de péptidos y ADN para producir pantallas flexibles, delgadas y transparentes, capaces de emitir cualquier rango de color en tan solo una capa de pixeles, a diferencia de las actuales, que requieren varias capas rígidas.
Las pantallas electrónicas están en todas partes. A medida que crece la demanda de comunicaciones instantáneas y constantes, también lo hace la urgencia por tener dispositivos portátiles más prácticos, especialmente dispositivos, como monitores, que pueden puedan ser fácilmente enrollables y guardables, en lugar de requerir una superficie plana para el almacenamiento y el transporte.
“Nuestro material es ligero, orgánico, y amigable con el medio ambiente”, dice Ehud Gazit, responsable de la investigación. “Es flexible, y una sola capa emite el mismo rango de luz que actualmente requiere varias capas. Mediante el uso de una sola capa, puede minimizar los costos de producción de manera espectacular, lo que conducirá a precios más bajos también para los consumidores.”
Para realizar su desarrollo, los investigadores probaron diferentes combinaciones de péptidos, que son fragmentos cortos de proteína, incrustados con elementos de ADN, que facilitan el auto-ensamblaje de una arquitectura molecular única.
Los péptidos y el ADN son dos de los bloques más básicos de la vida. Cada célula de cada forma de vida se compone de estos bloques de construcción. En el campo de la bionanotecnología, los científicos utilizan estos elementos fundamentales para desarrollar nuevas tecnologías con propiedades que no poseen materiales inorgánicos como el plástico y el metal.
“Nuestro laboratorio ha estado trabajando en nanotecnología de péptidos durante más de una década, pero la nanotecnología de ADN es un campo distinto y fascinante también. Cuando empecé mis estudios de doctorado, quería probar y hacer converger los dos enfoques”, dice Or Berger, co-autor del trabajo. “En este estudio, nos centramos en el APN, ácido péptido nucleico, una molécula híbrida y sintética de péptidos y ADN. Hemos diseñado y sintetizado diferentes secuencias de APN, y tratamos de construir arquitecturas nanométricas con ellas.”
Usando métodos tales como la microscopía electrónica y la cristalografía de rayos X, los investigadores descubrieron que tres de las moléculas que sintetizaron podían autoensamblarse, en pocos minutos, en estructuras ordenadas. Las estructuras se parecían a la forma de doble hélice natural del ADN, pero también mostraron características de péptidos. Esto dio como resultado una disposición molecular muy singular que refleja la dualidad del nuevo material.
“Una vez que descubrimos la organización tipo-ADN, probamos la capacidad de las estructuras para unirse a tintes fluorescentes específicos de ADN”, dice Berger. “Para nuestra sorpresa, la muestra de control, sin ningún tinte agregado, emitía la misma fluorescencia que la variable. Esto demostró que la estructura orgánica es fluorescente de forma natural.”
Se descubrió que las estructuras emitían luz en todos los colores, a diferencia de otros materiales fluorescentes que brillan sólo en un color específico. Por otra parte, se observó también emisión de luz en respuesta a la tensión eléctrica, lo que las convierte en candidatas perfectas para dispositivos opto-electrónicos como pantallas de visualización.
La nueva tecnología acaba de ser patentada y ahora los investigadores están construyendo el prototipo donde varias empresas importantes de electrónica de consumo han puesto su atención para comercializarla.
Referencia: Nature