Электроника растворяющаяся в воде

Ученые давно работают над созданием биосовместимых электронных устройств.

Новый способ позволил создать устройства, которые уже нашли себе практическое применение: работающий по радиоканалу датчик температуры может быть имплантирован в раны, чтобы контролировать возможное развитие воспаления.

Инженеры, работающие в Университете Иллинойса и Университете Тафтса, придумали новый способ создания растворимой электроники. Эти устройства через определенный период времени после имплантации распадаются и затем выводятся из организма. Статью с описанием этой технологии опубликовал журнал Science, краткое содержание статьи приводит NatureNews.

В основе растворимых электронных устройств лежит натуральный шелк. Авторы исследования ранее научились создавать тонкие пластины из шелка, которые могли быть использованы как подложка для микрочипов и проводов. Инженеры смогли контролировать скорость растворения устройств в организме, варьируя плотность и толщину шелка.

В своей новой статье изобретатели описали способ производства недостающих компонентов для таких временных устройств: полупроводников и растворимых проводников. Инженеры предложили для создания проводов использовать металлический магний. Он практически не применяется в электронике из-за своей высокой реакционноспособности. Однако теперь его химическая активность оказалась преимуществом для создания растворимых устройств, так как под действием воды тонкие пленки металла со временем окисляются, превращаясь в ионы.

Авторы использовали обычный кремний в качестве полупроводников. Разработчики показали, что достаточно тонкие пластины кремния способны быстро растворяться в водной среде. Так, пластинка кремния толщиной в 100 нанометров растворилась со скоростью 4,5 нанометра в сутки.

Взяв за основу испытанные компоненты, авторы сделали несколько прототипов растворимых электронных устройств: фотоэлемент, а также датчики давления и температуры. Одному из устройств нашлось практическое применение: датчик температуры, работающий по радиоканалу, разработчики предложили имплантировать в раны. Это позволяет контролировать возможное развитие воспаления.

Многие группы ученых работают над созданием подобных биосовместимых электронных устройств. Недавно было предложено использовать меланин в качестве альтернативы традиционным полупроводникам и проводникам. Как показали опыты, он способен заменить кремний по своим электронным характеристикам.

medbe.ru