Дерево обычно плохо проводит электричество, но теперь ученые создали первый действующий деревянный транзистор. Это не лучший вариант, и он требует некоторой обработки, но он работает и может помочь в создании биоразлагаемой электроники.
Живые деревья могут быть достаточно приличными проводниками электричества благодаря содержанию в них воды, особенно когда их много. Сила проходит через них, как удар молнии. Но, как правило, мертвая древесина, используемая в зданиях, мебели и других продуктах человека, обладает очень низкой электропроводностью.
Но недавние исследования нашли способы настроить материал, чтобы сделать его более подходящим для электронных устройств, таких как мягкие батареи, биоразлагаемые компьютерные чипы, печатные проводящие чернила и подложка для графеновых схем.
Теперь ученые из Университета Линчепинга и Королевского технологического института KTH разработали первый в мире функциональный деревянный транзистор. Они начали с пробкового дерева, выбранного за его беззернистую и ровную структуру, и удалили лигнин — жесткие полимеры, придающие дереву прочность. В результате остались длинные целлюлозные волокна с полыми каналами, которые затем были заполнены проводящим полимером под названием PEDOT:PSS.
Конечным результатом стал деревянный транзистор, который мог работать как обычный. Компонент мог регулировать проходящий через него электрический ток, обеспечивать постоянный поток электронов на выбранном уровне выходного сигнала и включать и выключать питание. Тем не менее, это был не лучший образец транзистора — например, для выключения требуется около секунды, а для включения — до пяти.
Компоненты Университета Линчепинга новый деревянный транзистор Тор Балкхед
«Да, деревянный транзистор медленный и громоздкий, но он работает и имеет огромный потенциал для развития», — сказал Исак Энгквист, автор исследования. «Мы не создавали деревянный транзистор для какого-либо конкретного применения. Мы сделали это, потому что могли. Это фундаментальное исследование, показывающее, что это возможно, и мы надеемся, что оно вдохновит на дальнейшие исследования, которые могут привести к приложениям в будущем».
У деревянного транзистора есть несколько преимуществ, которые могут помочь ему найти применение в будущем. . Биоразлагаемость может помочь уменьшить проблему электронных отходов, а большие проводящие каналы позволят ему выдерживать более высокий ток, чем другие органические транзисторы. Его также можно интегрировать в электронные схемы живых растений.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
