Новая гибкая электроника становится мягкой внутри тела

Новая адаптивная электроника меняет свои механические свойства в зависимости от температуры

(иллюстрация Jonathan Reeder et al.).

При нагревании новый транзистор становится мягким и гибким, может охватывать объёмные объекты, в том числе и биологические, и при этом сохранять свои электронные свойства

(фото The University of Texas at Dallas).

Одним из передовых направлений в современной медицинской диагностике является разработка имплантируемых датчиков, совместимых с живым организмом, которые будут практически не ощутимы пациентом. Например, некоторые исследователи в качестве решения предлагают устройства, способные разлагаться в теле. Однако в этом случае датчики будут иметь весьма ограниченные сроки службы, что не всегда соответствует исходным задачам.

Команда специалистов из Техасского университета (University of Texas at Dallas) и Токийского университета (University of Tokyo) предложила свой вариант имплантируемой электроники. Представляемые учёными транзисторы, жёсткие при комнатной температуре, становятся мягкими внутри организма. Таким образом, хирург может без труда имплантировать устройство, которое буквально оборачивает объёмные объекты внутри тела, не мешая их естественному функционированию.

Новая адаптивная электроника меняет свои механические свойства в зависимости от температуры
(иллюстрация Jonathan Reeder et al.).

"Ранее врачи уже пытались устанавливать электронику в живом организме, но одной из проблем была её жёсткость, что совершенно не совместимо с биологической тканью", – рассказывает один из исследователей, Джонатан Ридер (Jonathan Reeder) в пресс-релизе университета.

Добиться необходимой гибкости и мягкости удалось благодаря так называемым "запоминающим полимерам" (memory polymers), которые были разработаны ещё одним участником проекта – Вальтером Войтом. Кроме этого для построения микросхем использовалась разработанная ранее с участием Ридера гибкая фольга.

Ещё одним важным достижением стал сам метод создания транзистора на органической основе, который представляет собой адаптированный вариант технологии производства кремниевой электроники. Последнее сказывается на стоимости готового устройства (в сторону серьёзного уменьшения).

В ходе одного из испытаний транзистора его обернули вокруг цилиндра диаметром 2,25 миллиметра. Кроме этого, устройство имплантировали в организм крысы. После операции транзистор полностью сохранил свои свойства.

При нагревании новый транзистор становится мягким и гибким, может охватывать объёмные объекты, в том числе и биологические, и при этом сохранять свои электронные свойства
(фото The University of Texas at Dallas).

Более подробно с разработкой и результатами исследований учёных можно ознакомиться в статье, опубликованной в издании Advanced Materials.

Сейчас исследователи планируют работы по максимальному уменьшению размера транзистора, чтобы он смог облегать, например, кровеносные сосуды или даже нервы. Кроме этого в планах добавление новых сенсорных элементов.

Учёные надеются, что однажды гибкие транзисторы, способные адаптироваться в человеческом теле, помогут медикам более детально изучать, что происходит в организме, а также стимулировать его для лучшей восприимчивости к лечению.

Также по теме:
Специалисты MIT соединили живую ткань и электронику
Инженеры построили первую микросхему с гибкими оптическими связями
Японские инженеры создали одноразовый датчик мокрого подгузника
Новая швейцарская микросхема легко оборачивается вокруг волоса
Создан быстрый прозрачный транзистор из дешёвых органических материалов
Сердечный "носок" может вытеснить кардиостимуляторы
"Умная кожа" вовремя выдаст лекарства при болезни Паркинсона