Vědci vyvinuli tekutý grafénový tranzistor vhodný k implantaci

Elektrody založené na této technologii lze bezpečně implantovat do očí, uší, páteře a mozku. To pomůže léčit degenerativní nemoci, opravit vadné orgánů a dokonce vylepšit naše smysly, což nám dodá „nadlidské“ schopnosti. Předběžné výsledky prokázaly vynikající biokompatibilitu grafénu.

Grafén je uhlíková fólie o tloušťce jediného atomu. Bývá označován jako dvourozměrný, protože na rozdíl od konvenčních 3D krystalů je každý bod mapován dvěma souřadnicemi místo tří. Grafén má dlouhou životnost a díky své extrémně nízké tloušťce je průhledný. Navíc se jedná o vynikající vodič elektrického proudu. Díky těmto vlastnostem je velmi atraktivní pro použití například v průhledných elektrodách solárních článků nebo dotykových displejů. Pokud jde o mikroelektroniku, je považována za jeden z nejslibnějších způsobů použití tohoto materiálu. Grafén objevili odborníci z moskevského institutu fyziky a techniky Andrej Gejm a Konstantin Novoselov v roce 2004, když pracovali na univerzitě v Manchesteru.

Němečtí vědci a technici zjistil, že grafén je ideální materiál pro implantovatelnou elektroniku, protože se vyznačuje vysokou úrovní biokompatibility. Vědci kromě toho prokázali, že je možné vyrobit tranzistory, které používají jako hlavní části (brány) biologické roztoky obklopující implantát.

Nový typ uzavřený tranzistoru řízeného polem (SGFET) tvoří grafénová mřížka vyplněná tekutým elektrolytem. Vysoká pohyblivost nosičů náboje mezi grafénem a elektrolytem umožňuje vytvářet implantovatelné prvky, které jsou mnohem lepší než všechna obdobná stávající řešení.

V současnosti je jedním z hlavních problémů při implantaci elektroniky do lidského těla tuhý křemík čipů, který se špatně napojuje na měkké živé tkáně. I malá změna tvaru příslušné části těla vede k tvorbě jizev v tkáních propojených s křemíkem. Navíc agresivní prostředí uvnitř lidského těla rychle snižuje životnost a spolehlivost elektroniky.

V další fázi chtějí němečtí vědci pokračovat v testování spolupráce grafénu s různými buňkami, například purkyňovými buňkami sítnice.