将 500 亿个晶体管放入指甲大小的微芯片是一项壮举，需要纳米级精度的制造方法 - 薄膜分层，然后蚀刻、沉积或使用光刻法来创建半导体、绝缘体、金属和其他材料的图案，构成芯片内的微小工作设备。
该过程很大程度上依赖于携带和沉积各层材料的溶剂——这些溶剂难以处理且对环境有毒。
现在，由塔夫茨大学 Frank C. Doble 工程学教授 Fiorenzo Omenetto 领导的研究人员开发出了一种以水为主要溶剂的纳米制造方法，使其更加环保，并为开发结合无机和生物材料的设备打开了大门。这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上。
使用水作为溶剂的挑战在于，制造过程中接触的材料往往是疏水性的，也就是说它们排斥水。就像打蜡好的汽车上会形成水珠一样，硅片或其他材料的表面可能无法均匀地涂上水基材料。
塔夫茨大学丝绸实验室的奥梅内托和他的团队发现，普通丝绸的蛋白质组成部分——丝素蛋白，可以显著增强水均匀覆盖几乎任何表面的能力，具体取决于添加的丝素蛋白的量。
为了解决这个问题，在商业生产中还使用了其他能够改变水的性质的表面活性剂，但丝素蛋白的用量可以大大减少，且质量更高，并且对生物和环境都无害。
“这为设备制造带来了巨大的机遇，”Omenetto 说道。“我们不仅可以在硅上沉积水溶性材料和金属，还可以在各种聚合物上沉积。我们甚至可以在几乎任何表面上以纳米精度沉积和打印生物分子。”