2.8.2. Биопротонный транзистор[11]
Ученые из университета Вашингтона разработали принципиально новый транзистор, в котором функции электронов в традиционных полупроводниковых транзисторах выполняют протоны. Создатели нового устройства указывают, что их изобретение значительно упростит интеграцию электронных устройств и живых тканей.
Дело в том, что протоны (и ионы) играют важнейшую роль в биохимических процессах в живых организмах, в частности в передаче энергии, в передаче нервных импульсов и так далее.
Им удалось обнаружить биоматериал, который очень хорошо проводит протоны и в принципе позволяет создать интерфейс для взаимодействия электроники и живых организмов.
Рис.2.4 Протонный биотранзистор
Этим материалом оказался хитозан – аминосахарид, в больших количествах содержащийся в панцирях ракообразных. Молекула хитозана содержит в себе большое количество свободных аминогрупп, вследствие чего хитозан легко связывает ионы водорода и приобретает избыточный положительный заряд. Это также объясняет способность хитозана связывать и прочно удерживать ионы различных металлов. Помимо этого хитозан способен образовывать большое количество водородных связей, благодаря чему облегчается перемещение протонов.
Получившийся у команды Роланди прототип, изготовленный из модифицированного хитозана, представляет собой микроскопическое устройство толщиной всего в 5 микрон, по структуре повторяющее базовый полевой транзистор с затвором, стоком и истоком (Рис2.4.). Только вместо электронов по нему проходят протоны.
Транзисторы на основе белков могут совершить прорыв в электронике. Они идеально подходят для небольших гибких устройств, поскольку в отличие от кремния не ломаются. Это позволит начать выпуск нового поколения гибких экранов, мобильных телефонов, биосенсоров, микропроцессоров и т.д. При этом данная электроника будет биоразлагаемой и не нанесет ущерба окружающей среде.
2.9. Полимерные пленки
Продукция компании MacDernid Autotype основана на оригинальной технологии создание полимерных пленок для электроники. На основе их материалов могут быть созданы мембранные сенсорные клавиатуры и переключатели, лицевые панели приборов, диагностические тестовые полоски и многие др. компоненты электронной техники.
Пленки выполнены на основе полиэфирных и поликарбонатных материалов. Одна сторона пленки предназначена для нанесения различных изображений, на другую наносится дополнительное защитное покрытие. Эти пленки демонстрируют повышенную устойчивость к механическим повреждениям и истиранию, к воздействию различных неблагоприятных внешних факторов и химических веществ. Другие типы пленок создавались специально для наружного использования. Они способны выдерживать высокую температуру и влажность окружающей среды, а также воздействие УФ - излучения. Также производят пленки для печати цифровым способом с использованием специальных чернил.
Серия термостабилизированных полиэфирных пленок используется для печати токопроводящего рисунка электрических схем, например в мембранных клавиатурах. Прозрачные и непрозрачные глянцевые пленки отличаются исключительно высокой степенью термостабилизации и применяются для печати термоотверждаемыми токопроводящими пастами. Пленки поставляются толщиной от 75 до 175 мкм.
Кроме самих пленок, компания производит различные вспомогательные составы для обеспечения технологических процессов печати на пленках и оборудование для работы с ними.[13]