Syötäviä ja silmätransistoreita

Hammastahnapohjainen transistori on Milanon IIT-Italian Institute of Technologyn tutkimusryhmän uusin innovaatio, joka laventaa syötävän elektroniikan rajoja.

Tästä nanorakenteesta odotetaan tulevan avainkomponentti tulevissa älypillereissä, jotka on suunniteltu seuraamaan terveydentilaa kehon sisältä ja liukenemaan sitten turvallisesti toimintojensa päätyttyä.

Monet hammastahnat sisältävät kupariftalosyaniinikiteitä, sinistä pigmenttiä, joka toimii valkaisuaineena. Pigmentin kemiallinen rakenne helpottaa varauksen johtamista kiteissä, mikä tekee kupariftalosyaniinista erinomaisen ehdokkaan käytettäväksi puolijohteena orgaanisen elektroniikan sovelluksissa.

Milanon IIT:n nanotieteen ja teknologian keskuksen (CNST) tutkimusryhmä tutki tämän aineen ominaisuuksia yhteistyössä Serbialaisen Novi Sadin yliopiston hammaslääketieteilijöiden kanssa.

Tutkimusryhmä integroi pieniä määriä uutta ainesosaa puolijohteena jo testattuun reseptiin syötävien eli nieltävien piirien rakentamiseksi. Piirit on rakennettu etyyliselluloosasubstraatille, sähköiset kontaktit on painettu mustesuihkutekniikalla ja kultahiukkasten liuoksella, joita käytetään yleisesti kulinaarisessa koristelussa.

Kitosaaniin perustuvasta elektrolyyttigeelistä valmistettu "portti" eli elintarvikelaatuinen hyytelöimisaine, joka on peräisin äyriäisistä, mahdollistaa transistorin toiminnan pienellä, alle 1 voltin jännitteellä. Entuudestaa sama tutkijaryhmä on jo kehittänyt syötävän akun.

Pekingin fysiikan instituutin tutkijat ovat puolestaan kehittäneet optoelektronisen transistorin, jossa on kattavat ihmissilmän visuaaliset toiminnot. Ihmissilmät eivät ainoastaan havaitse valtavaa määrää tietoa, vaan myös välittävät ja käsittelevät sitä erittäin tehokkaasti.

Yhdistämällä transistorikanavan ja sähköisen säätelyn erilaiset fotoreseptiiviset ominaisuudet hafniumpohjaisesta portista varauksen injektion/ferrosähköisen vaihdon kautta, rakenteet voivat simuloida sekä verkkokalvon fotoreseptoreiden että näkökuoren synapsien toimintoja.

Piirirakenne on rakennettu myös vahvistamaan kartio- ja sauvasolujen havaintotoiminnot. Lisäksi värien erottelu ja värikuvien tunnistus saavutetaan yhdistämällä viritettäviä havainto- ja synapsitoimintoja.

Tutkijat myös rakensivat transistoreista älykkään kokeellisen liikennearviointijärjestelmän, joka pystyy tekemään päätöksiä liikennevaloista ja jalankulkijoiden liikkeistä.

Toisin kuin perinteiset konenäköjärjestelmät, jotka erottavat kuvankaappauksen käsittelystä, kehitetty tekniikka yhdistää nämä toiminnot yhdeksi yksiköksi, mikä voi vähentää merkittävästi energiankulutusta ja laitteiston koko sekä parantaa tehokkuutta

Myös uusin katsausartikkeli, Tieteilijät tutkivat tulevaisuuden elektroniikan perusteita, esittelee mm. tulevaisuuden transistorien toimintaperiaatteita.

Aiheesta aiemmin:

Nopeita mikrorobotteja ihmiskehoon

Aivoissa valmistuvat elektrodit

Parempaa näkökykyä roboteille