據美國《每日科學》網站近日報道，美國科學家研制出一種具有卓越導電性能的凝膠，其制作工序簡單且快捷，并且可以使用噴墨打印機將其打印在其他物體的表面。科學家們表示，這種凝膠的應用范圍非常廣泛，可用于制造生物傳感器和生物燃料電池等。研究發表在最近出版的美國《國家科學院學報》上。
斯坦福大學化學工程系助理教授鮑哲南（音譯）、博士后于桂華（音譯）、材料科學和工程系助理教授崔藝（音譯）等通過將長鏈的有機化合物苯胺與植物組織中天然存在的肌醇六磷酸結合在一起，制造出了這種能導電的水凝膠。新凝膠的手感和生物學行為與生物組織差不多，但其能像金屬或半導體一樣導電。他們表示，具有這種組合特征的材料有望在生物傳感器和下一代儲能設備領域大展拳腳。
鮑哲南說：“目前，市面上也有一些能導電的聚合物，但它們都是整齊劃一的薄膜，沒有任何納米結構。”相反，新凝膠使用的肌醇六磷酸一次能抓住6個聚合物鏈，制造出一個廣泛交聯的網絡，最終形成一種復雜的類似于海綿的結構。
科學家們表示，這種凝膠不同尋常的結構賦予了其“不可思議的電學特性”。他們解釋說，大多數水凝膠都通過大量絕緣分子黏合在一起，這就會減少其整體的輸電能力；但肌醇六磷酸是一種“小分子摻雜物”，這意味著當它同聚合物鏈連接在一起時，它會借給聚合物鏈電荷，這種效應就使新的水凝膠獲得了極高的導電性。
另外，新的水凝膠擁有無數個小孔，這就增大了凝膠的表面積，讓其能抓住更多電荷，并對施加于其上的電荷快速作出反應。所以，新凝膠與生物組織一樣，其表面積很大、導電能力很強，這使它非常適合成為生物系統與硬件之間的“橋梁”。
而且，人們也很容易對新凝膠進行操控，因為其在合成之前都不會凝固，可像液體一樣被打印或者噴射出來，并在合適的時候變成凝膠，這意味著制造商們可以使用較低的成本制造出圖案復雜的電極。
科學家們認為，新凝膠可以應用于從醫療探針和實驗室生物傳感器到生物燃料電池以及高能量密度的電容器等很多領域。(新華網)