Инженеры продемонстрировали растворимую электронику
Инженеры из Университета Тафтса и Университета Иллинойса разработали способ производства растворимой электроники - устройств, которые через некоторое время после имплантации самостоятельно распадаются и выводятся из организма. Статья с описанием новой технологии появилась в журнале Science, ее краткое содержание приводит NatureNews.
Основой растворимых электронных устройств стал натуральный шелк. Ранее авторы исследования научились создавать из него тонкие пластинки, которые можно было использовать в качестве подложки для проводов и микрочипов. Варьируя толщину и плотность шелка, инженеры могли контролировать скорость растворения устройства в организме.
В новой статье авторы описали способ производства недостающих компонентов временных устройств: растворимых проводников и полупроводников.
Для создания проводов инженеры предложили использовать металлический магний. Из-за высокой реакционноспособности его практически не применяют в электронике. Однако для создания растворимых устройств химическая активность оказалась преимуществом. Из-за нее тонкие пленки металла под действием воды со временем окисляются и превращаются в ионы.
В качестве полупроводников авторы использовали обычный кремний. Инженеры показали, что его достаточно тонкие пластины относительно быстро растворяются в водной среде. Например, при толщине в 100 нанометров пластинка использованного инженерами кремния растворялась со скоростью 4,5 нанометра в сутки.
На основе испытанных компонентов авторы создали несколько прототипов растворимых электронных устройств: датчики температуры и давления, а также фотоэлемент. Для одного из устройств нашлось практическое применение: работающий по радиоканалу датчик температуры авторы предложили имплантировать в раны, чтобы контролировать возможное развитие воспаления.
Над созданием биосовместимых электронных устройств работают многие группы инженеров. Недавно в качестве альтернативы традиционным проводникам и полупроводникам было предложено использовать меланин. Ученые показали, что по своим электронным характеристикам он потенциально способен заменить кремний.