Американцы создали плетеные транзисторы и схемы из ниток
Logo
Cover

Команда инженеров сплела из льняных нитей транзисторы и несложные интегральные схемы, соединила их с такими же сенсорами и получила полностью гибкие электронные устройства. Теоретически это близкие к идеалу медицинские импланты.

В статье, опубликованной учеными из Университета Тафтса, описан метод создания первых транзисторов из нитей, из которых можно сплетать простые логические цепи и интегральные схемы. Эти схемы могут заменить последние еще не гибкие компоненты современных электронных устройств. Подключив к ним сенсоры, мы получим различные медицинские диагностические приборы, не затрудняющие движений пациентов.

Ассортимент гибкой электроники постоянно расширяется, но большинство разработчиков добиваются гибкости металлов и полупроводников, модифицируя хитрым образом их структуру или используя очень тонкие материалы. Такая мягкая электроника может тянуться и изгибаться, как биологические ткани, пишет EurekAlert.

Однако по сравнению с электроникой на основе полимеров и подобных материалов, текстиль обладает куда большим запасом гибкости, разнообразия материалов и не требует для производства чистых комнат.

Инженеры из Тафтса уже изготавливали из нитей датчики температуры, глюкозы, деформации, оптические сенсоры, а также микрогидродинамические приборы для анализа жидкостей. Разработанные в ходе последнего этапа исследования транзисторы позволяют создавать логические схемы для управления этими устройствами.

Авторы продемонстрировали возможности, построив мультиплексор и подключив его к нитяным сенсорам, которые фиксировали ионы натрия и аммония — важные биомаркеры состояния сердца, печени и почек.

Важной инновацией этого исследования авторы считают применение геля с электролитами в качестве окружающего нить материала. Гель был сделан из наночастиц кремния, которые самособираются в сетевую структуру. Ионный гель легко наносится на нити и выдерживает длительное растяжение и сгибание.      

Эластичные нити, в которые можно встроить различные металлы, полимеры и термопласты, разработали год назад в Швейцарии. Они обладают особой 3D-структурой и сохраняют пропорции и свойства вместе с уменьшением толщины нити.