Исследователи из Стэнфордского университета впервые представили материалы, которые одновременно обладают хорошей растяжимостью и способны разрушаться в организме с образованием безопасных продуктов. Статья исследователей появилась в журнале ACS Central Science.

Полупроводники входят в состав компонентов почти всех компьютеров и электронных устройств. Они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Большинство этих материалов в настоящее время создаются из кремния или других твердых неорганических материалов. Но применение таких соединений для внедрения в человеческое тело невозможно из-за трудности их последующего выведения и опасности поражения тканей, так как они неэластичны.

Полупроводниковые материалы могли бы стать частью биомедицинских устройств, имплантируемых пациенту для локального лечения заболевания или помощи работе органов. Для этого необходимы безвредные и разлагаемые в теле материалы, которые к тому же могли бы изменять свою форму с учетом геометрии органов, к которым они крепятся.

Ученые из Стэнфорда пытались сделать гибкие разлагаемые полупроводники с использованием различных подходов. Первые их материалы либо ломались при растяжении, либо растягивались, но при этом снижали свою проводимость. Тогда исследователи решили попробовать объединить резиноподобный органический полимер с полупроводниковым.

Чтобы сделать новый материал, ученые синтезировали и смешали два разлагаемых полимера, которые самособирались в полупроводящие нановолокна, встроенные в эластичную матрицу. Тонкие пленки, сделанные из этих волокон, можно было растягивать до их удвоенной начальной длины без падения электрической проводимости или ломкости.

При помещении в слабую кислоту новый материал полностью разлагается в течение 10 дней, но в организме человека этот процесс, вероятно, займет гораздо больше времени. Полупроводник также оказался не токсичен для клеток человека, растущих на материале в чашке Петри. По мнению исследователей, это первый пример материала, который одновременно обладает всеми нужными для биомедицинских применений качествами полупроводника: собственной растяжимостью и полной разлагаемостью.