Транзиентная электроника: биосовместимые устройства, растворяющиеся внутри тела

Транзиентная электроника: биосовместимые устройства, растворяющиеся внутри тела

Американские учёные при помощи минобороны создали маленькие, всецело биосовместимые электронные устройства, талантливые без остатка растворяться в окружающей их среде по окончании окончания заблаговременно определённого периода функционирования.

Смотрите кроме этого: Радио в виде Английского метро

Японский дизайнер Yuri Suzuki сделал работоспособное радио в виде схемы Английского метро:Как доехать на метро от Южного Кенсингтона до Пикадилли? Необходимо проехать конденсатор и выйти на вон том резисторе.Yuri Suzuki собрал радио в виде Английского метро. Дизайнер расположил электронные компоненты не просто так, а учтя изюминки города.

К примеру, регулятор громкости динамика надохится на месте известного уголка ораторов (Speaker’s Corner), а батарейка ? неподалеку от электростанции Баттерси на южном берегу Темзы.

Исследователи из Университета Тафтса, Северо-Западного и Иллинойсского университетов при помощи Управления перспективных изучений Минобороны США (DARPA) создали всецело биосовместимые электронные устройства, каковые смогут без остатка растворяться в окружающей их среде по окончании окончания заблаговременно определённого периода функционирования.

Транзиентное электронное устройство растворяется в воде. (Тут и ниже фото Beckman Institute / University of Illinois / Tufts University.)

Транзиентная электроника представляет собой новую разработку создания электронных устройств, наделённых необыкновенной свойством растворяться без остатка по окончании исполнения работы. Спектр вероятных применений таких устройств включает медицинские имплантаты, деградируемые датчики контроля качества внешней среды, потребительскую электронику (растворил либо закопал в саду ветхий телефон и приобрел новый) и т. п.

Исследователи трудились с классическими материалами, употребляющимися при производстве интегральных схем, другими словами с магнием и кремнием (вместо серебра), лишь в ультратонкой форме, инкапсулированной в шёлковый протеин. Перечислим: межсоединения и магниевые электроды, оксид магния в качестве затвора и промежуточные слои диэлектриков с весьма узкими кремниевыми плёнками (наномембранами) в качестве стандартных полупроводников.

Кремний растворяется в биологических жидкостях, но весьма медлительно (процесс может занять и много, и тысячи лет в зависимости от размера полупроводникового устройства). Преимущество кремниевых наномембран именно в том, что они достаточно узки чтобы всецело растворяться в нескольких каплях воды в течение нескольких суток либо недель в зависимости от их толщины. Иначе, их толщины хватает для отличных полупроводниковых устройств, таких как транзисторы, диоды и т. п.

Сходу напомним, что количество магния и кремния, применяемое для изготовления вживляемых транзиентных устройств, намного меньше того, что содержится в пилюлях поливитаминов, а также меньше обычного физиологического уровня.

Созданные транзиентные электронные устройства инкапсулированы в слой шёлка и не требуют последующего хирургического извлечения при их применении в качестве медимплантатов. Примечательно, что потребительская электроника, полученная по данной технологии, возможно удачно использована в качестве необычного удобрения для растений, а не просто выкинута на свалку по окончании очередного апгрейда.

Наряду с этим философия транзиентной электроники представляет собой диаметральную противоположность философии классической электроники, которая разрабатывается с учётом требования максимально продолжительной физической и электронной стабильности. Транзиентная электроника владеет сравнимыми рабочими чертями, но наряду с этим способна всецело растворяться в окружающей среде по окончании определённого срока — от нескольких мин. до нескольких лет.

Все подробности изучения вы отыщете в издании Science.

Замена более привычного серебра на реакционно-талантливый магний продиктована тем же мыслью, что и применение кремниевых наномембран вместо толстых пластин, — растворимостью. Химическая активность магния не приветствуется в классической электронике, но идеально подошла для потребностей электроники транзиентной: магний растворяется скоро, с образованием нужных (в разумных количествах) солей.

Растворимость устройства контролируется кроме этого структурой шёлкового протеина, играющего роль подложки и инкапсулирующего материала. Шёлк — обширно применяемый в медицине биологически безвредный материал, легко разлагающийся в биосредах. Исследователи из Университета Тафтса нашли метод подстройки его особенностей, что разрешает поменять скорость его биодеградации в весьма широких пределах.

Транзиентное устройство имплантируется под кожу лабораторной крысы.

В качестве пробной демонстрации было продемонстрировано термическое устройство для предотвращения и мониторинга послеоперационных заражений, которое испытали на лабораторных крысах (тот же принцип предотвращения зараз был использован при разработке «умных» швов). Помимо этого, по той же технологии была создана 64-пиксельная цифроваякамера .

Подготовлено по данным Иллинойсского университета.

Создатель: Роман Иванов

Случайная статья:

Золото. Что и чем растворять? Ошибки Смотреть до конца!


Похожие статьи:

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Обсуждение закрыто.