Электроника для тела: транзисторы будут делать из хлопка

Благодаря транзисторам, изготавливаемым из волокон хлопка, следующее поколение предназначенных для ношения на теле электронных устройств будет гораздо более удобным, чем современные аналоги.

В настоящее время уже можно приобрести предметы одежды с встроенной в них электроникой, например, майки, снабженные монитором сердечного ритма. Их огромный недостаток заключается в наличии проводов и громоздких электронных устройств. Проблема создания комфортной для ношения на теле электроники заключается в том, что металл и кремний, обычно используемые в изготовлении электронных устройств, практически невозможно интегрировать в ткань, а добавление проводящих полимерных волокон значительно ухудшит ее ткачество.

Исследователи университета Каглиари, Италия разработали метод придания хлопковым волокнам проводимости, уровня которой достаточно для использования таких волокон при изготовлении транзисторов, являющихся основными компонентами большинства электронных устройств.

Затвор такого транзистора представляет собой хлопковое волокно, покрытое смесью золотых наночастиц и проводящего полимера, регулирующей движение электрического тока от одного электрода к другому. Для создания собственно транзистора такое волокно покрывают слоем полупроводящего полимера, по которому ток перемещается между электродами – капельками проводящей серебряной краски, нанесенными на оба конца волокна. Изменение напряжения на затворе переключает такой транзистор из проводящего в непроводящее состояние и наоборот.

Транзисторы, которые на вид и на ощупь неотличимы от обычных хлопковых волокон, можно соединять друг с другом и с другими хлопковыми компонентами путем завязывания обычных узелков.

Очевидно, что в ближайшее время хлопковые транзисторы не смогут померяться скоростью работы с кремниевыми транзисторами, используемыми в современных микропроцессорах. Однако они вполне могут выполнять простые задачи, например, в составе умного ковра, который способен сосчитать количество вошедших в комнату людей или определить температуру воздуха в помещении.

В рамках параллельной работы исследователи университета Мичигана покрыли хлопковые нити нанотрубками и антителами, изменяющими проводимость волокон в присутствии крови. Такие сенсоры способны поставить врача в известность о ранении солдата. Создатели этих сенсоров считают, что замена обычных хлопковых волокон на хлопковые транзисторы может значительно повысить их чувствительность за счет умножения сигнала.

Читайте на CNews
Гамма-нож и линейный ускоритель: что способно победить рак?
"Фобос-Грунт" застрял на околоземной орбите
В Солнечной системе прячутся инопланетные зонды