日本東北大學在與東京大學的共同研究中,發現從蝦、蟹殼所製取之幾丁聚糖(Chitosan)奈米纖維(ChNF)片材表現出各種半導體特性或電力儲存效果。幾丁聚糖的分子結構與纖維素相似,可以很容易地從蝦蟹、昆蟲等甲殼類動物,或是魷魚骨、菌類中所含的幾丁質(Chitin)製得,是僅次於纖維素豐富存在的天然化合物。但由於未能有主要用途而多以廢棄物處理。
在此次的研究中,東北大學等利用紅楚蟹(Chionoecetes Japonicus)製成的ChNF做為原料,製作了一項纖維長度控制為300 nm的ChNF片材與Al電極緊密貼合的元件,並就元件的電流-電壓(I-V)特性、交流(AC)阻抗、頻率分析、蓄電特性進行量測,進而確認出現了因電壓控制而形成的電壓感應半導體特性。
在I-V特性方面,可知顯示出電流的電壓依賴性在負電壓區域中反轉的反應(n型半導體特性),且在分析電阻-電壓(R-V)特性後,可觀察到在特定條件下展現了3位數的開關效應(Switching)特性。另於AC阻抗特性的測量結果顯示具有直流與交流電流領域之等效電路(Equivalent Circuit)的特性。此外,透過電子自旋共振法的測量,可知傳導電子為氨基(N•H)基團的不成對電子自由基。透過此項研究,過去被廢棄處理的海洋生物材料或是天然來源的生質素材今後將可望應用於電子領域。