Для чого потрібні мікросхеми, розчинні у воді?
Для більшості з нас ідеальне електронний пристрій має бути міцним і довговічним. Однак міждисциплінарна команда дослідників розробила новий вид мікросхем, що змінюють наші уявлення про електроніку.
Їх винахід - ультратонкая, прозора мікросхема на кремнієвій основі, що працює певний період часу, від декількох хвилин до декількох років, а потім повністю розчиняється у воді. Цей винахід відкриє нові горизонти в медицині: З'явиться можливість імплантувати крихітні електронні схеми в організм людини без необхідності подальшого вилучення. Група дослідників Тафтского Університету, Північно-Західного Університету і Університету штату Іллінойс називають свій винахід початком нового етапу в науці: набуття область «перехідною електроніки».
«Ця електроніка зникає після виконання свого завдання», - говорить Йонганг Хуан, керівник команди, що займалася проектуванням і моделюванням нової мікросхеми. Звичайні електронні схеми роблять з кремнію, він розчиняється у воді протягом довгого часу. Зникнення типовою схеми займе сотні років. В основі перехідною електроніки також лежать пластинки кремнію, проте товщина їх всього кілька нанометрів, тому вони всього за кілька хвилин розчиняються у воді або рідини організму.
Схеми з використанням розчинних провідників (наприклад, магнію або його оксиду) на ультратонких кремнієвих пластинках дозволяють створювати транзистори, сонячні батареї, генератори, антени і навіть прості 64-піксельні цифрові камери, які повністю розчиняються у воді.
Дослідницька група пропонує безліч варіантів використання свого винаходи. В даний час хірурги уникають впровадження медичних приладів контролю (наприклад, для перевірки на інфекції після операції) в організм пацієнта через складність їх вилучення. Але імплантанти, виготовлені з використанням перехідної електроніки, можуть протягом певного часу виконувати діагностичні функції, а потім благополучно розчинятися в організмі. Це дозволить стежити за станом пацієнта після операції. Інші перехідні пристрої можуть контролювати температуру або м'язову активність.
Природно, спочатку винахід тестувалося на тварин. Щурам вживили імплантант, що стежить за наявністю інфекції після операції і повністю знищує всі мікроби за допомогою нагрівання. Через три тижні після впровадження в організмі тварин не залишалося ніяких слідів стороннього предмета.
Щоб мікросхема не розчинилася в організмі відразу після імплантації, її поверхню покривають тонким шаром натурального шовку. Поки організм займається розщепленням оболонки, кремнієва начинка в повній безпеці. Таким чином, чим товще шовковий шар, тим довше прослужить мікросхема.
Багато хто скептично ставляться до нового винаходу, побоюючись шкідливого впливу на організм. Але розробники запевняють: не варто боятися впливу вживленої схеми на здоров'я, адже кремній - речовина, що не чуже людському організму, він входить до складу крові і в малих кількостях не принесе шкоди. Більше того, кремній просто необхідний для регенерації клітин, відновлення м'язової активності, а його недолік - одна з причин старіння. Так що мікросхеми не шкідливі, а, навпаки, корисні.
Нові ультратонкі мікросхеми - справжній прорив в науці. Будемо сподіватися, що коли-небудь в їх перевагах зможуть переконається не тільки вчені, а й звичайні люди.
