Dal lavoro di un team di ricerca multidisciplinare della Northwestern University, è nato un rivoluzionario transistor ad alte prestazioni, leggero e flessibile. Questo nuovo transistor elettrochimico sarà efficiente e avrà una vasta gamma di applicazioni, ma sembra che sia ottimale per la bioelettronica e quindi per la tecnologia indossabile.
Sarà possibile rilevare nuovi parametri biomedici
Il nuovo transistor elettrochimico è infatti compatibile sia con l’acqua che con il sangue ed è in grado di amplificare segnali significativi. Queste caratteristiche lo rendono perfetto per il rilevamento di parametri biomedici e per portare a compiere un salto in avanti nello sviluppo delle tecnologie indossabili.
Grazie alle possibili applicazioni di questo nuovo transistor, potremmo infatti passare dal solo rilevamento della frequenza cardiaca a quello dei livelli di sodio e potassio nel sangue, o al monitoraggio dei movimenti oculari ad esempio per lo studio e il rilevamento dei disturbi del sonno.
Il nuovo transistor verticale, perfetto per la tecnologia indossabile
Come spiega Tobin J. Marks, autore dello studio e professore di chimica catalitica presso il Weinberg College of Arts and Sciences e professore di scienza e ingegneria dei materiali e ingegneria chimica e biologica presso la McCormick School of Engineering, a differenza dei normali transistor, questo nuovo tipo usa “la chimica per migliorare il passaggio. Il nostro transistor elettrochimico porta le prestazioni a un livello completamente nuovo. Hai tutte le proprietà di un transistor convenzionale ma una transconduttanza molto più elevata, un ciclo ultra stabile delle proprietà di commutazione, un ingombro ridotto che può consentire l’integrazione ad alta densità e un funzionamento semplice ed un basso costo di fabbricazione“.
A differenza dei normali transistor, questo si basa su un nuovo tipo di polimero elettronico e su un’architettura verticale, invece che planare. È in capace di condurre sia elettricità che ioni ed è stabile nell’aria.
Come spiega dunque Jonathan Rivnay, professore di ingegneria biomedica alla McCormick School e autore dello studio, questo nuovo tipo di transistor consente di parlare sia la lingua dei sistemi biologici, che spesso comunicano tramite segnalazione ionica, che quella dei sistemi elettronici dei dispositivi indossabili, che comunicano con gli elettroni. “La capacità dei transistor di funzionare in modo molto efficiente come ‘conduttori misti’ li rende attraenti per la diagnostica e le terapie bioelettroniche”.
Antonio Facchetti, professore di ricerca di chimica a Weinberg aggiunge inoltre che “con la loro architettura verticale, i nostri transistor elettrochimici possono essere impilati uno sopra l’altro. Pertanto, possiamo realizzare circuiti complementari elettrochimici molto densi, il che è impossibile per i transistor elettrochimici planari convenzionali”, attualmente utilizzati per la tecnologia indossabile.
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