Шелк – материал будущего: исследователи создали транзисторы, реагирующие на влажность

Новое исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials, раскрывает потенциал шелка в производстве транзисторов, что может привести к созданию высокочувствительных и сверхбыстрых датчиков. Разработка открывает путь ко множеству новых приложений для гибридных устройств.

Транзисторы, обычно изготавливаемые из неорганических материалов, таких как минералы и металлы, могут приобрести новые свойства при добавлении органических материалов. Исследователи из Тафтского университета экспериментировали с использованием шелка в транзисторах. Авторы работы отмечают уникальные свойства шелка, такие как способность встраивать различные молекулы, контроль нанесения и биосовместимость.

Исследователи создали шелковые пленки толщиной от 3 до 300 нанометров на чипах, используя их в качестве изолятора в транзисторах. Наноразмерная толщина шелковых пленок помогла им реагировать на молекулы воды в воздухе, изменяя их электрическое поведение и поведение транзистора. Это означает, что гибридные транзисторы могут служить компактными, сверхбыстрыми и высокочувствительными датчиками, обнаруживающими изменения влажности.

Применяя техники производства, используемые в коммерческом производстве полупроводников, исследователи предвидят создание миллиардов таких устройств. Среди возможных приложений – анализ молекул дыхания для обнаружения сердечно-сосудистых и легочных заболеваний, апноэ во сне, а также мониторинг уровней кислорода и сахара в крови.

В будущем гибридные транзисторы могут привести к созданию схем, имитирующих мозг, способных к обучению, реагированию на окружающую среду и записи воспоминаний, подобно нейросетям. Специалисты видят перспективу в создании функциональных устройств, состоящих из множества связанных транзисторов для более сложных интегрированных схем.