Ciekawostki

Naukowcy stworzyli jadalny tranzystor. Czeka nas rewolucja w elektronice?

przeczytasz w 2 min.

Naukowcy z Włoch i Serbii zbudowali pierwszy jadalny tranzystor na świecie. Odkrycie może być wykorzystane w medycynie, ułatwiając i obniżając koszt profilaktyki, diagnostyki i leczenia.

Jadalna elektronika to nowatorska technologia, która znajduje coraz szersze zastosowanie w medycynie. Opracowano już elektroniczne kapsułki i sensory, które można połknąć, a które po dostaniu się do organizmu monitorują stan zdrowia pacjenta, przesyłając informacje na temat np. układu pokarmowego czy temperatury ciała. 

Technologia ta zmienia podejście do diagnostyki i leczenia, pozwalając na mniej inwazyjne badania oraz dokładniejszą kontrolę chorób. Jadalna elektronika może być wykorzystywana w monitorowaniu przewlekłych schorzeń, wykrywaniu wczesnych objawów chorób oraz w dostarczaniu leków w precyzyjny sposób do określonych miejsc w organizmie.

Pierwszy jadalny tranzystor 

Jadalne komponenty elektroniczne, takie jak baterie, akumulatory czy roboty nie są niczym nowym. Naukowcy z Włoch i Serbii opracowali jednak pierwszy jadalny tranzystor, który otwiera zupełnie nowe możliwości w konstruowaniu elektroniki. Szczegóły opisano w czasopiśmie naukowym Advanced Science

Co to jest tranzystor?

Tranzystor to element elektroniczny, który służy do wzmacniania lub przełączania sygnałów elektrycznych. Jest kluczowym komponentem w obwodach elektronicznych, pozwalającym na kontrolowanie przepływu prądu. Tranzystory są częścią układów scalonych, takich jak mikroprocesory i pamięci komputerowe, które znajdują zastosowanie w większości nowoczesnych urządzeń elektronicznych.

Zespół badaczy opracował tranzystory OFET (Organic Field-Effect Transistors) wykonane wyłącznie z jadalnych materiałów, gdzie półprzewodnikiem była ftalocyjanina miedzi (CuPc). Konstrukcja korzystała z elektrod z inertnego srebra i złota, które są dopuszczone do spożycia (E174 i E175). Substratem i warstwą dielektryczną początkowo był parylen-C, jednak jego jadalność nie została zatwierdzona, więc zastąpiono go etylocelulozą (EC), szeroko używaną w przemyśle spożywczym (E462). Badania wykazały, że EC, mimo mniejszej przewodności niż parylen-C, nadal pozwala na skuteczne działanie tranzystorów. 

Naukowcy skupili się na wymianie dielektryka na jadalny składnik, wykorzystując chitozan z gliceryną jako elektrolit, co umożliwia pracę tranzystorów przy niskim napięciu, istotnym dla zastosowań medycznych, takich jak monitoring układu pokarmowego. Testy wykazały, że tranzystory te, o parametrach zbliżonych do klasycznych tranzystorów OFET, zapewniały stabilność działania przez ponad rok. Wszystkie użyte materiały – złoto, srebro, EC, gliceryna i chitozan – są uznane za bezpieczne do spożycia, choć wymagane są dalsze badania nad toksycznością tuszów zawierających nanocząstki złota i srebra.

Rewolucja w elektronice

W opublikowanym badaniu zaproponowano zastosowanie ftalocyjaniny miedzi (CuPc), używanej w kosmetykach, jako półprzewodnika w jadalnej elektronice. CuPc cechuje się niską biodostępnością i ograniczoną rozpuszczalnością w wodzie, ślinie oraz płynach żołądkowych, co czyni go obiecującym materiałem do bezpiecznego spożycia przez ludzi. Badacze zwracają uwage, że przez 15 lat stosowania CuPc w pastach wybielających nie zgłoszono negatywnych reakcji u ludzi, a jego bezpieczna dzienna dawka spożycia wynosi maksymalnie 2 mg (czyli ok. 25 tys. krotnie więcej niż ilość potrzebna do stworzenia tranzystora).

W trakcie badań opracowano w pełni jadalne tranzystory EGOFET z niskim napięciem pracy (<1 V), które charakteryzują się długą stabilnością działania. Tranzystory mogą znaleźć zastosowanie w zaawansowanych jadalnych mikroprocesorach dla przemysłu spożywczego i medycznego.

foto: Adobe Stock

Komentarze

5
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    J.B FIN
    7
    Fuzja Benchmark I WP spowodowala ze dziennikarze osiagneli dno
    • avatar
      piomiq
      1
      Autor stworzył, niestrawny artykuł. Tylko pogratulować, no ale pewnie kliknięć będzie trochę, bo "wszyscy" chcą się dowiedzieć co to za jadalny tranzystor.
      Nie, nie czytałem tych trocin.
      • avatar
        Przem0l
        1
        Czego sie spodziewalem...
        przeciez nie tego ze dowiem sie jak oni maja zamiar zasilac to urzadzenie. Bo to jest najwiekszym problemem - jak rozszczelni sie bateria to mamy zatrucie. Jezeli urzadzenie ma dzialac bez baterii czerpiac prad z organizmu, to musi byc super hiper energooszczedne oraz umieszczone w miejscu gdzie wydzielamy najwiecej elektrycznosci. Tego tez sie nie dowiedzielismy.
        Kolejna rzecz: "CuPc cechuje się niską biodostępnością i ograniczoną rozpuszczalnością w wodzie, ślinie oraz płynach żołądkowych", fajnie ale przewod pokarmowy ma wiecej odcinkow niz tylko zoladek. W roznych miejscach panuja rozne warunki, rozne enzymy rozpuszczajace rozne substancje jak i rozne bakterie beztlenowe. Czy ci naukowcy przebadali tez to czy beda palic glupa jak jednak kapsulki zaczna byc rozpuszczane i dojdzie do malo przyjemnych konsekwencji zdrowotnych dla klienta i prawnych dla firmy? Co jezeli ta kapsulka dostanie sie do wyrostka robaczkowego i go zatka co zakonczy sie ostrym zapaleniem i (jak szybko nie trafimy na stol operacyjny) pewna smiercia?
        • avatar
          GejzerJara
          0
          @Paweł, tradycyjny samozachwyt. Po co elektronika ma być "jadalna", skoro szczelna kapsułka z tworzywa z elektroniką i tak wyjdzie drugą stroną? też może dozować leki po dotarciu do określonych miejsc układu pokarmowego. jednocześnie nie truje organizmu jakąś chemią. tutaj rozpuszczalność elektroniki jest całkowicie zbędna.

          jako że jesteś redaktorem, wymagam od ciebie dobrej jakości artykułów, a nie papugowania na głupa po portalach zagranicznych. wymaga to naprawdę niewielkiego dodatkowego wysiłku dla jakości, ale tobie się po prostu *nie chce*. aby odwalić robotę, jest premia. super.

          Witaj!

          Niedługo wyłaczymy stare logowanie.
          Logowanie będzie możliwe tylko przez 1Login.

          Połącz konto już teraz.

          Zaloguj przez 1Login