دور شبه الموصلية ونقل الأيونات في التوصيل الكهربائي للميلانين

الميلانينات هي جزيئات صبغية توجد في جميع أنحاء الغلاف الحيوي والتي، في السبعينيات، تم اكتشاف أنها توصل الكهرباء وتظهر تبديل ثنائي الاستقرار. ومنذ ذلك الحين، تم الاعتقاد على نطاق واسع أن الميلانينات هي شبه موصلات عضوية غير متبلورة تحدث بشكل طبيعي. هنا، نقدم قياسات التوصيل الكهربائي، واسترخاء دوران الميون، والتردد المغناطيسي الإلكتروني للميلانين أثناء تغيير رطوبة البيئة. نوضح أن ترطيب الميلانين يحول توازن الكومبروبرشن بحيث يتم تحضير الإلكترونات والبروتونات في النظام. يحدد هذا التوازن النسب النسبية للهايدروكسيكوينون، والسيميكوينون، وأنواع الكوينون في الجزيء الكبير. وبذلك، يفسر الآلية سبب توصيل الميلانين عند الرقم الهيدروجيني المحايد فقط عندما يكون "رطبًا" ويقترح أن كل من الحاملين يلعبان دورًا في التوصيل. إن فهم أن الميلانين هو موصل هجين إلكتروني-أيوني بدلًا من كونه شبه موصل عضوي غير متبلور يفتح آفاقًا مثيرة لتطبيقات البيوالكترونيات مثل تحويل الأيونات إلى إلكترونات نظرًا لتوافقه البيولوجي.