Электронные устройства, тающие в теле

Электронные устройства, тающие в теле

Ученые США разработали ультратонкие электронные устройства, которые растворяются внутри организма. Такие устройства могут использоваться в различных медицинских целях.

Как сказано в описании данного исследования, опубликованном в журнале «Science», эти устройства после того, как выполнят свою работу, могут «растаять». Данная технология уже была использована для прогрева ран, чтобы не допустить их заражения бактериями. Компоненты устройств изготавливаются из кремния с оксидом магния и покрываются защитным слоем шелка.

Данная разработка относится к области, получившей название «недолговечная электроника». Она предложена инженерами, которые ранее разработали «электронную татуировку» — датчики, изгибающиеся и растягивающиеся вместе с кожей.

Электронные устройства, тающие в теле

Свои исчезающие устройства разработчики описывают как «полярную противоположность» традиционным электронным приборам, которые проектируются для продолжительной и стабильной работы. Добиться того, чтобы электронные устройства исчезали контролируемым образом, удалось за счет использования двух независимых разработок — создания растворимой электроники, и использования оболочки для контроля над временем начала растворения.

Кремний растворяется в воде сам по себе. Проблема в том, что при существующем размере компонентов традиционного электронного оборудования, для их растворения потребуется вечность. Ученые использовали невероятно тонкие листы кремния, называемые нано-мембранами, которые могут раствориться за несколько дней или недель. Скорость растворения контролируется шелком. Этот натуральный материал собирается у шелковичных червей, растворяется, и затем ему придается требуемая форма. Изменяя способ кристаллизации растворенного шелка, можно изменить его окончательные свойства — и, в частности то, как долго устройство, защищаемое этим шелком, не будет растворяться.

Профессор Фьеренцо Оменетто из инженерной школы Тафтса, говорит: «Устройства недолговечной электроники работают с такой же надежностью, как и существующие традиционные устройства, но они могут поглощаться окружающей их средой через заданное время, от нескольких минут, до нескольких лет».

Перспективы

В лабораторных условиях уже был проведен ряд испытаний различных применений новой технологии, в том числе, 64-пиксельной видеокамеры, датчиков температуры, и солнечных батарей.

Электронные устройства, тающие в теле

Джон Роджерс, профессор механики и инженерного дела в Университете штата Иллинойс, говорит: «Это новая концепция, поэтому здесь может быть множество возможностей, о многих из которых мы, вероятно, еще и не думали». Но, по его словам, скорее всего первым применением, будет обработка ран после операций. «Заражение является основной причиной повторной госпитализации, поэтому можно было бы помещать такое устройство в тело в месте проведения операции непосредственно перед ее завершением, — говорит он. — И необходимость в нем определялось бы наиболее опасным послеоперационным периодом, составляющим около двух недель».

Ученые уже испытали на крысах устройство, которое греет рану, убивая микроорганизмы.

Имеются также идеи относительно применения таких устройств для дозированного , или для создания датчиков для мозга и сердца.

Такая технология может быть использована и для того, чтобы сделать другие изделия, такие как компьютеры, или мобильные телефоны, более дружественными к окружающей среде. «Представьте себе, насколько снизилось бы загрязнение окружающей среды, если бы, например, сотовые телефоны растворялись, вместо того, чтобы годами валяться на свалках», — говорит профессор Оменетто.

Электронные устройства, тающие в теле

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Подтвердите, что Вы не бот — выберите человечка с поднятой рукой: