Исследователи построили легкие чипы, которые растворяются в воде

Исследователи из США разработали интегральные схемы, которые могут прилипать к коже, как детская татуировка, а в некоторых случаях, растворяются в воде, когда они больше не нужны.

"Биочип" можно носить на теле, чтобы помочь диагностировать и лечить болезни, сказал Джон Роджерс, профессор материаловедения в университете штата Иллинойс.

Он и его ученики работают на стыке биологии и электроники, экспериментируют с элементами и соединениями, чтобы разработать устройства "эпидермальной электроники", которые являются мягкими и гибкими, но одновременно и прочными.

Схемы являются настолько тонкими, что, когда-нибудь однажды они могут быть интегрированы в сердце для устранения недостатков, таких как аритмия, сказал Роджерс.

Кремний, как правило, слишком жесткий, чтобы сформировать гибкую структуру, но нарезанный на нанометровые ленты, он становится мембраной, которую можно сгибать и крутить, сказал Роджерс. Это все еще хрупкая конструкция, поэтому она должна быть сделана на резиновой подложке.

Схема может быть применена как временная татуировка ребенка, сказал Роджерс. Толщина цепи составляет около 5 микрон и может растянуться примерно на 30 процентов, что эквивалентно тому, сколько может растягиваться кожа человека.

Исследователи также работают над «транзитными» схемами, которые растворяются в воде, когда они больше не нужны. Некоторые из них являются вариациями тату-как схема, но они могут также принимать и другие формы.

Кремний, оказывается, растворим в воде, когда он нарезан достаточно тонкими кусочками, например, кусочек кремния 35 нанометров будет растворяться около двух недель, сказал Роджерс. В качестве подложки могут быть использован шелк, магний, диоксид кремния или другой материал, который также становится растворимым, когда достаточно тонкий.

Растворимые схемы имеют меньше кремния, магния и других минеральных веществ, чем в ежедневной таблетки витамина, поэтому они безопасны для организма, сказал Роджерс.

Одно из возможных применений растворимой электроники – использование для предотвращения инфекций, образующихся при хирургических операциях. Устройство может быть имплантировано в рану и запрограммировано на испускание вспышек тепла, достаточное, чтобы убить бактерии. Поскольку устройство растворяется, нет никакой необходимости в дальнейших операциях и дальнейшего риска заражения при его удалении.

Элементы растворимой электроники также могут быть использованы для немедицинских целях, таких, как экологический мониторинг на химическом производстве, в области потребительской электроники для уменьшения вероятности опасных отходов.