Из древесины собрали транзисторы для биосенсоров

Шведским ученым из Университета Линчепинга, расположенном в Норчеппинге, и Королевского технологического института в Стокгольме удалось получить транзистор из древесины. Его можно использовать для создания датчиков, применяемых в сельском и лесном хозяйстве с целью интеграции в деревья и прочие растения. Такие устройства способны изменять скорость цветения или фотосинтеза растений. Деревянный электрохимический транзистор также может стать основой деревянной электроники, основное преимущество которой заключается в биоразлагаемости.

Исследователям для создания транзистора WECT понадобилось проводящее дерево. Этого удалось добиться за счет удаления лигнина из древесины при помощи химического растворителя. После этого каналы, освобожденные от лигнина, заполнили электрон-ион проводящим полимером. В проекте была задействована древесина бальса, поскольку у нее самая подходящая внутренняя структура каналов. В качестве проводящего полимера использован PEDOT:PSS.

Транзистор WEST построен из трех деревянных планок. Одна из них использовалась, как центральный канал, а две другие в качестве затворов. WEST, в отличие от обычных радиоэлементов, работает на основе не электрического, а электрохимического поля. Когда напряжение поступает на затвор, полимер окисляется или восстанавливается. При этом изменяется проводимость, за счет чего появляется возможность регулировать ток, проходящий через центральный канал транзистора.

Почему ученые выбрали дерево? Такое решение связано с экологичностью этого материала и биосовместимостью. Дерево – возобновляемый материал, который самостоятельно разлагается и легко перерабатывается. Кремний же требует намного больше энергии при производстве элементов, а при утилизации он может загрязнять окружающую среду.

Хотя транзистор из древесины довольно громоздкий и с его помощью не удастся запустить компьютерную игру, ученые уверены, что им удастся в будущем улучшить его параметры. Они также собираются разработать и другие деревянные радиоэлементы, например, резисторы и диоды. Поэтому вполне вероятно, что скоро появятся деревянные смартфоны и компьютеры, которые будут и функциональными, и экологически чистыми.