Ученые создали «растворимую» электронику, пригодную для имплантации

Американские биоинженеры научились изготавливать «растворимые» электронные имплантаты, которые можно уничтожить прямо внутри организма, не прибегая к хирургическим операциям, и опубликовали инструкции по сборке таких приборов в статье в журнале Science. «Мы назвали наше изобретение „временной электроникой“. С самого зарождения микроэлектроники, все приборы изготавливались с расчетом на „вечную“ работу. Но если подумать в обратном ключе и разработать устройства, способные самостоятельно разрушаться в строго заданное время, открывается новая сфера для применения электронной…

Американские биоинженеры научились изготавливать „растворимые“ электронные имплантаты, которые можно уничтожить прямо внутри организма, не прибегая к хирургическим операциям, и опубликовали инструкции по сборке таких приборов в статье в журнале Science.

»Мы назвали наше изобретение «временной электроникой». С самого зарождения микроэлектроники, все приборы изготавливались с расчетом на «вечную» работу. Но если подумать в обратном ключе и разработать устройства, способные самостоятельно разрушаться в строго заданное время, открывается новая сфера для применения электронной техники", — пояснил руководитель группы ученых Джон Роджерс (John Rogers) из университета штата Иллинойс в городе Урбана (США).

Роджерс и его коллеги уже много лет пытаются найти идеальный рецепт для изготовления «растворимой» электронике, экспериментируя с различными органическими и неорганическими соединениями.

Как отмечают ученые, все компоненты такой электроники — изолирующие подложки, проводники и полупроводники — должны беспрепятственно выводиться из организма, не нанося ему вреда. Кроме того, готовый прибор должен быть достаточно гибким и компактным для успешной имплантации под кожу или в другие части тела человека.

Авторы статьи смогли реализовать все необходимые свойства «растворимой» электроники при помощи трех основных компонентов — магния, сверхтонких пленок из кремния и полимера на основе шелка. Магний и «шелк» безопасны для организма и могут быть переработаны клеточными ферментами, а пленки кремния химически инертны и постепенно распадаются под действием молекул воды.

Чистый магний и его оксид используются в качестве «строительного материала» для проводящих электродов и диэлектрической подложки для транзисторов. Тончайшие полоски кремния необходимы для работы транзисторов и других полупроводниковых приборов, в том числе датчиков температуры, микроскопических фотосенсоров и фотокамер. Молекулы биополимера, составляющего основу шелка, используются в качестве гибкой и растворимой оболочки прибора.

«Растворимая» электроника изготавливается следующим образом. Сначала ученые печатают заготовки для транзисторов из тонких кремниевых пленок, затем поверх них наносятся лини из оксида магния и чистого металла, после чего прибор упаковывается в слой гибкого полимера на базе шелка. Структура полимера определяет срок годности имплантата — относительно непрочные молекулы шелка позволят ему просуществовать в теле пациента несколько дней, тогда как более сложный полимер продержится несколько месяцев или даже лет.

«Существует множество классов задач, на реализацию которых уходит различное время. Медицинские имплантаты, задачей которых является мониторинг и борьба с инфекциями после операций, должны работать в течение двух недель. В случае с „встраиваемой“ потребительской электроникой, производитель будет ориентироваться на один-два года непрерывной работы», — пояснил Роджерс.

Для демонстрации этой технологии ученые изготовили имплантат с датчиком бактерий и вживили его под кожу крысы. Устройство не вызывало раздражения у грызуна, успешно следило за появлением микробов и растворилось после окончания срока службы. Кроме того, Роджерсу и его коллегам удалось собрать более сложный прибор — цифровую камеру из 64 пикселей — на основе этой технологии.

Биоинженеры полагают, что применение таких приборов не ограничивается медициной и нательной электроникой. В частности, сотовые телефоны и другие портативные электронные устройства на базе растворимых компонентов можно будет утилизировать, закапывая в землю или растворяя в воде.

Источник: www.rian.ru

Американские компании создадут автопилот, пригодный для всех типов машин
НЬЮ-ЙОРК, 24 августа. /Корр. ТАСС Игорь Борисенко/. Полностью автоматизированная система управления, возможно, будет устанавливаться на автомобилях конвейерной сборки уже с 2019 года.

Сибирские ученые создали лазер для поиска взрывчатки
Ученые из Томска и Алтайского края создали лазерный дистанционный обнаружитель, который способен найти следы взрывчатки даже в сотом отпечатке пальцев человека, контактировавшего с опасными веществами, сообщили в пресс-службе федерального проекта…

Ученые смогли сделать грязную воду пригодной для питья
Индийский ученый Srikanth Singamaneni и его команда из Вашингтонского университета в Сент-Луисе научились делать грязную воду пригодной для питья.

Ученые создали материал для фильтров и респираторов
Институт теоретической и экспериментальной биофизики представил уникальный наноматериал. Невесомая и невидимая ткань способна задерживать до 98% пыли, что делает ее пригодной для использования в респираторах нового поколения.


  • ШЁЛК,
  • Организм,
  • Боров,
  • Электрка,
  • БОР
Комментировать публикацию через Постсовет:
Комментарии (0) RSS свернуть / развернуть

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.


Комментировать публикацию через Вконтакте: