Biomolecular Electronics: An Introduction via Photosensitive Proteins

خواص مواد به ماهیت ماکرومولکول ها، مولکول های کوچک و اجزای معدنی و رابط ها و برهمکنش های بین آنها بستگی دارد. شیمی و فیزیک پلیمر و ساختار فاز معدنی و چگالی عوامل اصلی موثر بر عملکرد مواد هستند. علاوه بر این، تشخیص مولکولی، رابط های آلی- معدنی و بسیاری از انواع دیگر برهمکنش ها بین اجزاء، مسائل کلیدی در تعیین خواص مواد برای طیف گسترده ای از کاربردها هستند. مواد مورد نیاز برای پاسخگویی به نیازهای فزاینده تقاضا، از تنش های محیطی خاص گرفته تا کارایی بالا یا کاربردهای زیست پزشکی مانند ماتریس برای چین های اسکاپ بافتی با رهاسازی کنترل شده، روز به روز تخصصی تر می شوند. یکی از رویکردها برای برآورده کردن این معیارهای عملکرد، دستیابی به کنترل بهتر بر تنظیم اجزا و تعاملات آنها است که بر خواص مواد حاکم است. این هدف باعث انجام تحقیقات مداوم در آزمایشگاه‌های علم مواد می‌شود. علاوه بر این، کنترل در سطح مولکولی برهمکنش‌های بین این اجزا در بسیاری از موارد برای رسیدن به این هدف کلیدی است، زیرا روش‌های سنتی که برای چسباندن، دوختن یا بستن قطعات به هم استفاده می‌شود، دیگر نمی‌تواند در این سطوح جدید دستکاری برای دستیابی به بالاتر کافی باشد. کارایی. در بسیاری از موارد، شناسایی مولکولی و خودآرایی باید شروع به هدایت این فرآیندها برای دستیابی به سطوح کنترل مورد نظر کند. همین نیاز به عملکرد بهبود یافته، طبیعت را طی هزاران سال به سمت پیچیدگی بالاتر و بالاتر سوق داده است.

The properties of materials depend on the nature of the macromolecules, small molecules and inorganic components and the interfaces and interactions between them. Polymer chemistry and physics, and inorganic phase structure and density are major factors that influence the performance of materials. In addition, molecular recognition, organic-inorganic interfaces and many other types of interactions among components are key issues in determining the properties of materials for a wide range of applications. Materials require­ ments are becoming more and more specialized to meet increasingly demand­ ing needs, from specific environmental stresses to high performance or biomedical applications such as matrices for controlled release tissue scaf­ folds. One approach to meet these performance criteria is to achieve better control over the tailoring of the components and their interactions that govern the material properties. This goal is driving a great deal of ongoing research in material science laboratories. In addition, control at the molecular level of interactions between these components is a key in many instances in order to reach this goal since traditional approaches used to glue, stitch or fasten parts together can no longer suffice at these new levels of manipulation to achieve higher performance. In many cases, molecular recognition and self-assembly must begin to drive these processes to achieve the levels of control desired. This same need for improved performance has driven Nature over millenia to attain higher and higher complexity.