生物可降解电子产品今天在这里,明天就会消失

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可溶性电子材料在医疗程序和环保小工具中非常有用,而且几乎就在这里。

溶解电子学

一组研究人员创造了灵活的电子电路溶于水或自己体内;该项目由伊利诺伊大学厄本那-香槟分校的材料科学家JohnRogers和马萨诸塞州Medford的Tufts大学的生物医学工程师FiorenzoOmenetto领导。当然,第一次使用的目的是制造出能够满足其目的后才能溶解的装置,从而使外科植入物不再需要被移除并最大限度地减少对环境的影响。

为了证明在该技术方面,该团队开发了一些优秀的小工具:一个可以防止手术部位闭合后感染的热补丁,一个监控鼠标和太阳能电池以及应变和温度传感器内组织健康状况的成像系统。该团队现在声称,经过几年的努力,他们能够生产几乎任何类型的溶解高性能电子或光学设备。

整个项目始于2009年罗杰斯的专业知识灵活的硅电子产品符合Omenetto坚韧的生物相容性丝绸。丝绸本身有一个引人入胜的故事,它是由蚕茧中加工过的蛋白质制成的,这种茧丝使薄片符合并粘在组织上,例如大脑表面。通过改变加工条件,Omenetto可以控制丝在潮湿时分解的时间。条件完全控制后,罗杰斯硅集成电路与发光二极管和其他更复杂的电子设备一起应用于丝绸。从那以后,他们展示了许多应用,包括进行非常敏感的电测量的大脑接口以及许多在溶解时绝对没有伤害的电子设备。他们的研究现已发表在“科学”杂志上。

完全解体

可生物降解的电子产品可以拯救生命,从今天开始

他们的研究现在已经实现,因为他们设法表明系统的每个部分都可以解体,无论其性质,应用和环境如何。这里的关键是用镁替代通常使用的金属,如铜和铁;镁也具有导电性,但对水也具有极强的反应性,这正是它不能用于电子产品的原因。然而,对于团队而言,它是完美的。他们构建了可以从身体外部供电的电路,天线和电线。

另一个,决定性的尤里卡!团队的时刻就是他们弄清楚硅胶在这里扮演什么角色。有机硅通常需要1000年才能溶于水,所以在这里似乎没什么可做的。但同样,科学找到了一条路。有机硅膜每天溶解约4.5纳米,因此通过制造极薄(如100纳米)的膜并将其调整到丝的性质,这个问题也得到了解决。

这是非常重要的研究,一种易于使用有机材料的其他可生物降解电子研究的研究。虽然有机材料在这样的环境中确实更容易使用并且易于降解,但是电学和光学性能不那么好,并且它们与半导体工业目前使用的制造技术不相容。有机硅,镁和加工丝的混合对于这种类型的开发来说绝对是必不可少的。

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