::: reklama@pbprog.kz
::: editor@pbprog.kz
::: webmaster@pbprog.kz
Разработаны первые в мире мягкие трёхмерные транзисторы с гидрогелевым полупроводником
Традиционные кремниевые транзисторы, лежащие в основе современной электроники, являются жёсткими и двумерными, что затрудняет их интеграцию с мягкими и трёхмерными живыми системами. Группа ученых WISE (Wearable, Intelligent, Soft Electronics) из Университета Гонконга (HKU-WISE) исследовали принципиально иную идею: создание мягких трёхмерных транзисторов, имитирующих поведение и структуру нейронов в человеческом мозге.
После пяти лет исследований команда разработала первые в мире мягкие трёхмерные транзисторы со специальным типом полупроводника, известным как гидрогелевый полупроводник. В отличие от обычных полупроводников, гидрогелевые полупроводники мягкие, биосовместимые и синтезируются в воде с помощью процесса трёхмерной самосборки.
Эти трёхмерные полупроводники в форме гидрогелей обеспечивают модуляцию толщиной в миллиметр, сохраняя при этом мягкость, как у тканей, и биосовместимость. Такой прорыв в области модуляции толщины стал возможен благодаря шаблонной системе гидрогелей с двойной сетью, в которой вторичный пористый гидрогель направляет трёхмерную сборку первичного окислительно-восстановительного проводящего гидрогеля. Ученые продемонстрировали, что эти трёхмерные полупроводники позволяют создавать уникальные трёхмерные пространственно-взаимопроникающие транзисторы, имитирующие реальные нейронные связи. Эта работа устраняет разрыв между двумерной электроникой и трёхмерными живыми системами, прокладывая путь к передовым биоэлектронным системам, таким как биогибридные датчики и нейроморфные вычислительные системы.
Работа исследователей опубликована в Science.
Профессор Шимин Чжан, руководитель команды исследователей прокомментировал: «Это только начало новой эры биоэлектроники. При дальнейшей оптимизации такие желеобразные 3D-биочипы могут произвести революцию в здравоохранении, образовании и даже в повседневной жизни. Мы с нетерпением ждём появления нормативно-правовой базы, которая будет регулировать разработку таких революционных технологий для медицинских целей».
