昨天看到兩則新聞

1.  石墨烯可經人體肺部天然酶降解,生物醫學電子設備疑慮降低

http://https://technews.tw/2018/08/27/graphene-natural-human-enzyme-biodegrade/

當代最神奇材料之一石墨烯,於生物醫學領域上有各種潛在應用,歐盟最大型研究計畫「Graphene Flagship」相關機構最近更宣布,經測試後發現石墨烯可被存於人體肺臟中的天然酶降解,也就是能從體內排出,大幅降低了生物體內醫學裝置的隱憂。

石墨烯從被發現至今僅 10 年有餘,卻已經在生物醫學(可作為抗癌、抗菌物質等)、航太工程、螢幕面板、太陽能電池、積體電路等各種領域發揮影響力,研究人員想理解石墨烯進入體內後,是否能被常見的人體天然酶分解,因此進行了一系列體外測試,主角是由中性粒細胞釋放的髓過氧化酶(myeloperoxidase,MPO)。

中性粒細胞(Neutrophil granulocyte)負責消除發現於肺部的外來異物與細菌,一旦檢測到,中性粒細胞就會包圍它並分泌 MPO,從而破壞這威脅。之前,團隊已經發現 MPO 可以降解氧化石墨烯,但結構較難降解的非官能化石墨烯是否也會敗在 MPO 手下,研究人員還不知道。

因此,研究人員以不同方法在水中製備出單層與多層石墨烯,接著取出與 MPO 接觸實驗,驚訝地發現,理應更耐腐蝕的非官能化石墨烯竟然也會被人體天然酶降解。

人體免疫系統細胞能著手解決石墨烯這一事實,將在生物醫學領域上帶來光明前景,團隊接下來準備進行體內測試。義大利有機化學科學家 Maurizio Prato 提醒,需進一步調查石墨烯被酶降解後的產物,它可能產生有害衍生物。

2.     石墨烯晶片可望延續摩爾定律

https://www.eettaiwan.com/news/article/20180913NT02-Graphene-Chips-in-for-Moores-Law

材料創新一直是半導體產業中重要的一環。過去,最重要的是高κ閘極介電質;現在,則是鈷成為在半導體中段製程(middle-of-line;MOL)觸點中替代鎢的重要元素。

2004年發現的石墨烯,是迄今最輕薄但最強大的材料。它是碳的一個原子層,它比鋼更強勁200倍,同時也是人類已知最輕薄的材料——每平方公尺的重量約0.77毫克(mg)。它同時也是室溫下的理想導電和導熱體。

由於石墨烯是一個原子層,因此既柔軟且透明。它還能在可見光與近紅外線頻譜範圍展現均勻吸收光的能力,而且適用於自旋電子元件。

針對即將出現的新半導體製程節點,石墨烯將在其先進封裝與互連材料方面發揮重要作用。在3D IC封裝中,石墨烯可作為散熱片,用於降低整體熱阻,或作為EMI屏蔽,以降低串擾。

主動式石墨烯元件層可經由低溫轉換製程(< 400°C)彼此堆疊,實現支援近記憶體運算(memory-near-compute)的高密度異質元件。這是目前美國國防部先進計劃署(DARPA)目前正積極研究的一個領域,同時也是其15億美元電子振興計劃的一部份。

至於互連,銅的動能逐漸消逝,而成為重大的IC瓶頸,預計在7nm節點時達到40%的延遲。石墨烯由於具有較高的電子遷移率和導熱性,使其成為半導體中段和後段製程中更具吸引力的互連材料,特別是在線寬< 30nm時。

基於石墨烯的半導體應用已經開始進入市場。在今年於巴塞隆納舉行的世界行動通訊大會(MWC 2018)展出了一款整合石墨烯調變器和光探測器的新型光收發器,可實現高達每通道25Gbits/s的速度。美國聖地亞哥一家公司Nanomedical Diagnostics已經開始銷售使用石墨烯生物感測器的醫療裝置了。而在歐洲,Emberion正在打造石墨烯光電感測器,用於改善低光條件下的感測能力,還可望在光達應用中找到一席之地。

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讀後感:

1. 石墨烯因為可以被人體酶自然降解,因此如果降解後的副產品不會傷害人體,那包括以後的血管壁的清除機器人(血管硬化,中風,心臟病的治療),癌症標靶治療機器人,病毒防疫,智能退化(腦神經聯結)等都可能有重大的發展......另外人體器官的組成(骨骼和內臟框架,五官)....也可能造出新的人造器官幫助人類

2. 另外在半導體上,石墨烯的高導電,一個原子厚,再面臨銅製程的摩爾定律瓶頸,或許石墨烯的出現,可以延長摩爾定律,新材料的出現可以讓微電子或人工智能機器人的發展會更加速,而微型的人體植入晶片,可以讓語言翻譯和智能資訊提供更便捷,加速人腦和心智的成長......或許日後學校不再是教導知識的地方,而是學習做人,愛與關懷,體育,電競,藝術,音樂,義工,表達,和創意思考,研究等學科.....

希望我可以看到那個世界的來到

 

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    T.S.(黃增勳) 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()