مجلة أقلام مرحبا بك في مجلة أقلام , هنا ستجد آخر المقالات والأخبار
مقالات مشابهة
اختراق إلكترونيات يمكن ارتداؤها: ترانزستور كهروكيميائي ثوري
تتمتع الترانزستورات الفعالة منخفضة التكلفة بمجموعة واسعة من التطبيقات ، بما في ذلك الاستشعار الطبي الحيوي.
أنشأ فريق بحثي متعدد التخصصات في جامعة نورث وسترن ترانزستورًا رائدًا من المتوقع أن يكون مثاليًا للإلكترونيات الحيوية عالية الأداء وخفيفة الوزن والمرنة.
يتوافق الترانزستور الكهروكيميائي الجديد مع كل من الدم والماء ولديه القدرة على تضخيم الإشارات المهمة ، مما يجعله مفيدًا للغاية للاستشعار الطبي الحيوي. يمكن لهذا الترانزستور أن يجعل من الممكن تطوير أجهزة يمكن ارتداؤها يمكنها أداء معالجة الإشارات في الموقع مباشرة من واجهة الجهاز البيولوجي. تتضمن بعض التطبيقات المحتملة مراقبة معدل ضربات القلب ومستويات الصوديوم والبوتاسيوم في الدم ، بالإضافة إلى تتبع حركات العين لدراسة اضطرابات النوم.
قال توبين ماركس ، مؤلف مشارك مشارك في الدراسة: “تستخدم جميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة الترانزستورات ، والتي تعمل بسرعة على تشغيل وإيقاف التيار”. “هنا نستخدم الكيمياء لتحسين التبديل. يرتقي الترانزستور الكهروكيميائي بالأداء إلى مستوى جديد تمامًا. لديك جميع خصائص الترانزستور التقليدي ولكن أعلى بكثير من الموصلية التحويلية (مقياس للتضخيم الذي يمكن أن يقدمه) ، ودورة فائقة الاستقرار لخصائص التبديل ، وبصمة صغيرة يمكن أن تتيح التكامل عالي الكثافة ، وسهلة التكلفة ومنخفضة التكلفة تلفيق.”
ماركس شركة رائدة عالميًا في مجالات علوم المواد والإلكترونيات العضوية. وهو أستاذ فلاديمير إن إيباتيف للكيمياء التحفيزية في كلية واينبرغ للفنون والعلوم وأستاذ علوم وهندسة المواد والهندسة الكيميائية والبيولوجية في كلية ماكورميك للهندسة.
يعتمد الترانزستور الكهروكيميائي العمودي على نوع جديد من البوليمر الإلكتروني والعمودية العمودية ، بدلاً من المستوية. إنها توصل الكهرباء والأيونات وتستقر في الهواء. يتطلب تصميم وتركيب المواد الجديدة وتصنيع الترانزستور وتوصيفه خبرة تعاونية للكيميائيين وعلماء المواد ومهندسي الطب الحيوي.
قاد ماركس فريق البحث مع أنطونيو فاكيتي ، أستاذ الكيمياء البحثي في وينبرغ. وي هوانغ ، وهو الآن أستاذ في جامعة العلوم والتكنولوجيا الإلكترونية في الصين ؛ وجوناثان ريفناي ، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في مدرسة ماكورميك.
قال ريفناي: “هذا النوع الجديد المثير من الترانزستور يسمح لنا بالتحدث بلغة كلا النظامين البيولوجيين ، اللذين غالبًا ما يتواصلان عبر الإشارات الأيونية ، والأنظمة الإلكترونية التي تتواصل مع الإلكترونات”. “إن قدرة الترانزستورات على العمل بكفاءة عالية مثل” الموصلات المختلطة “تجعلها جذابة للتشخيص والعلاجات الإلكترونية الحيوية.”
تم نشر هذه الدراسة التي توضح بالتفصيل الترانزستور الكهروكيميائي الفعال ومقالة مصاحبة لـ News & Views في مجلة Nature .
قال فاكيتي: “من خلال الهندسة المعمارية العمودية ، يمكن تكديس الترانزستورات الكهروكيميائية الخاصة بنا فوق بعضها البعض”. “وهكذا ، يمكننا صنع دوائر كهروكيميائية تكميلية كثيفة للغاية ، وهو أمر مستحيل بالنسبة للترانزستورات الكهروكيميائية التقليدية.”
لصنع دوائر إلكترونية أكثر موثوقية وقوة ، هناك حاجة إلى نوعين من الترانزستورات: ترانزستورات من النوع p تحمل شحنات موجبة وترانزستورات من النوع n تحمل شحنات سالبة. تسمى هذه الأنواع من الدوائر الدوائر التكميلية. التحدي الذي واجهه الباحثون في الماضي هو أن الترانزستورات من النوع n يصعب بناءها وتكون عادةً غير مستقرة.
هذا هو العمل الأول لإظهار ترانزستورات كهروكيميائية ذات أداء مشابه وعالي جدًا لكلا النوعين (p + n) الترانزستورات الكهروكيميائية. أدى ذلك إلى تصنيع دارات كهروكيميائية تكميلية فعالة للغاية.
