Funkčný drevený tranzistor smeruje k biologicky rozložiteľnej elektronike
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 4. 5. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Drevo zvyčajne nie je veľmi dobré vo vedení elektrickej energie, ale teraz vedci vytvorili prvý funkčný drevený tranzistor. Síce si ešte vyžaduje určité spracovanie, ale funguje a mohol by v budúcnosti pomôcť k výrobe biologicky rozložiteľnej elektroniky.
Živé stromy môžu byť vďaka obsahu vody celkom slušnými vodičmi elektrickej energie, najmä keď cez ne prúdi veľa energie, napríklad pri údere blesku. Mŕtve drevo používané v budovách, nábytku a iných ľudských výrobkoch má však vo všeobecnosti veľmi malé vodivé schopnosti. Nedávny výskum však našiel spôsoby, ako tento materiál upraviť tak, aby bol vhodnejší pre elektronické zariadenia, ako sú napríklad mäkké batérie, biologicky rozložiteľné počítačové čipy, tlačiteľné vodivé farby a substrát pre grafénové obvody.
Vedci z Linköpingskej univerzity a Kráľovského technologického inštitútu KTH teraz vyvinuli prvý funkčný drevený tranzistor na svete. Začali s balzovým drevom, ktoré si vybrali pre jeho rovnomernú štruktúru bez vlákien, a odstránili z neho lignín, čiže tuhé polyméry, ktoré dodávajú drevu pevnosť. Zostali tak dlhé celulózové vlákna s dutými kanálmi, ktoré potom vyplnili vodivým polymérom s názvom PEDOT:PSS.
Konečným výsledkom bol drevený tranzistor, ktorý mohol fungovať ako bežný tranzistor. Súčiastka mohla regulovať elektrický prúd, ktorý ňou prechádzal, poskytovať stály tok elektrónov na zvolenej výstupnej úrovni a zapínať a vypínať napájanie. Napriek tomu to nie je práve najlepší príklad tranzistora. Napríklad vypnutie trvá približne sekundu a zapnutie až päť sekúnd.
„Áno, drevený tranzistor je pomalý a objemný, ale funguje a má obrovský vývojový potenciál,“ povedal Isak Engquist, zodpovedajúci autor štúdie. „Drevený tranzistor sme nevytvárali s ohľadom na nejakú konkrétnu aplikáciu. Urobili sme ho, pretože sme mohli. Toto je základný výskum, ktorý ukazuje, že je to možné, a dúfame, že inšpiruje ďalší výskum, ktorý môže v budúcnosti viesť k aplikáciám“.
Drevený tranzistor má niekoľko výhod, ktoré by mu mohli pomôcť nájsť prípadné aplikácie. To, že je biologicky rozložiteľný, by mohlo pomôcť znížiť problém elektronického odpadu a veľké vodivé kanály by mu mohli umožniť zvládnuť vyšší prúd ako iné organické tranzistory. Mohol by sa tiež integrovať do elektronických obvodov v živých rastlinách.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Proceedings of the National Academy of Sciences.
