Ученые создали растворимую электронику, пригодную для имплантации

25.10.2011 Hi-tech

Американские биоинженеры обучились изготавливать «растворимые» электронные имплантаты, каковые возможно стереть с лица земли прямо в организма, не прибегая к операциям , и опубликовали инструкции по сборке таких устройств в статье в издании Science.

«Мы назвали отечественное изобретение временной электроникой». С самого зарождения микроэлектроники, все устройства изготавливались с расчетом на «вечную» работу. Но в случае если поразмыслить в обратном ключе и создать устройства, талантливые самостоятельно разрушаться в строго заданное время, раскрывается новая сфера для применения электронной техники, – пояснил начальник группы исследователей Джон Роджерс (John Rogers) из университета штата Иллинойс в городе Урбана (США).

Роджерс и его коллеги уже много лет пробуют отыскать совершенный рецепт для изготовления «растворимой» электронике, экспериментируя с разными органическими и неорганическими соединениями.

Как отмечают ученые,

все компоненты таковой электроники – изолирующие подложки, полупроводники и проводники – должны свободно выводиться из организма, не нанося ему вреда.Ученые создали растворимую электронику, пригодную для имплантации Помимо этого, готовый прибор должен быть достаточно эластичным и компактным для успешной имплантации под кожу либо в другие части тела человека.

Авторы статьи смогли реализовать все нужные особенности «растворимой» электроники при помощи трех главных компонентов – магния, сверхтонких пленок из полимера и кремния на базе шелка. шёлк и «Магний» надёжны для организма и смогут быть переработаны клеточными ферментами, а пленки кремния химически инертны и неспешно распадаются под действием молекул воды.

Чистый его оксид и магний употребляются в качестве «стройматериала» для проводящих диэлектрической подложки и электродов для транзисторов. Узкие полосы кремния нужны для работы транзисторов и других полупроводниковых устройств, а также датчиков температуры, микроскопических фотосенсоров и фотокамер. Молекулы полимера, составляющего базу шелка, употребляются в качестве эластичной и растворимой оболочки прибора.

«Растворимая» электроника изготавливается следующим образом. Сперва ученые печатают заготовки для транзисторов из узких кремниевых пленок, после этого поверх них наносятся линии из чистого металла и оксида магния, по окончании чего прибор упаковывается в слой эластичного полимера на базе шелка. Структура полимера определяет срок годности имплантата – довольно непрочные молекулы шелка разрешат ему просуществовать в теле больного пара дней, в то время как более сложный полимер продержится пара месяцев либо кроме того лет.

«Существует множество классов задач, на реализацию которых уходит разное время. Медицинские имплантаты, задачей которых есть борьба и мониторинг с заразами по окончании операций, должны трудиться в течение 14 дней. При с встраиваемой» потребительской электроникой, производитель будет ориентироваться на один-два года постоянной работы, – пояснил Роджерс.

Для демонстрации данной технологии ученые изготовили имплантат с датчиком бактерий и вживили его под кожу крысы. Устройство не приводило к у грызуна, удачно смотрело за возникновением микробов и растворилось по окончании окончания срока работы. Помимо этого, Роджерсу и его сотрудникам удалось собрать более сложный прибор – цифровую камеру из 64 пикселей – на базе данной технологии.

Биоинженеры считают, что

использование таких устройств не исчерпывается нательной электроникой и медициной. В частности, мобильные телефоны и другие портативные электронные устройства на базе растворимых компонентов возможно будет утилизировать, закапывая в почву либо растворяя в воде.

Случайные записи:

От хакеров скоро придется защищать даже мозг


Похожие статьи, которые вам понравятся: