Rozpuszczalna elektronika

Wkrótce do rąk lekarzy mogą trafić wyjątkowe elektroniczne implanty - takie, które ani nie będą powodowały większych problemów z biokompatybilnością, ani nie trzeba będzie po jakimś czasie ich wyjmować.

Naukowcy z University of Illinois, Tufts University i Northwestern University stworzyli biodegradowalną elektronikę, która rozpuszcza się w wodzie czy płynach ustrojowych. Od początków przemysłu elektronicznego jednym z jego celów było stworzenie niezniszczalnej elektroniki, która przez cały okres życia będzie zapewniała identyczną wydajność. Jeśli jednak pomyślimy o czymś wręcz przeciwnym - urządzeniach, które są tak skonstruowane, by znikały w zaprogramowany wcześniej kontrolowalny sposób - otrzymujemy całą gamę nowych możliwości - mówi profesor John A. Rogers, który stał na czele zespołu badawczego.

Twórcy rozpuszczalnej elektroniki wymieniają trzy główne pola jej zastosowań. Pierwsze to implanty medyczne, które  mogą spełniać swoje zadanie przez ściśle określony czas, a następnie zostaną wchłonięte przez organizm. Drugie to czujniki, które mogą zniknąć po określonym czasie i nie będą zanieczyszczały środowiska. W końcu trzecie to często wymieniana elektronika konsumencka, która mogłaby łatwo rozpuszczać się na wysypiskach odpadów.

Zespół Rogersa stworzył tranzystory, diody, cewki, czujniki temperatury i naprężenia, fotodetektory, anteny i oscylatory radiowe, ogniwa słoneczne i proste kamery. Wszystkie te urządzenia zbudowano z biokompatybilnych bardzo cienkich materiałów.

Powstały też rozpuszczalne kable i dielektryki bazujące na magnezie i tlenku magnezu. Urządzenia zamknięte są w jedwabiu, od którego struktury zależy, jak długo będą się rozpuszczały. Mogą zniknąć w ciągu kilku minut lub istnieć przez wiele tygodni, być może nawet lat. Implant, którego zadaniem będzie zwalczanie potencjalnych infekcji po zabiegu chirurgicznym jest potrzebny jedynie na kilka tygodni. Ale elektronika konsumencka powinna działać przez co najmniej rok lub dwa. Najważniejszym zadaniem jest takie zaprojektowanie urządzeń, by dobrze wyznaczyć ramy czasowe, w jakich mają one działać - mówi Rogers.

Podczas swoich eksperymentów naukowcy zademonstrowali m.in. wszczepiony szczurowi implant, który miał za zadanie monitorować stan rany pooperacyjnej i zapobiegać infekcjom.

rozpuszczalna elektronika implant czujnik