Новые транзисторы приближают создание жидких компьютеров

В погоне за новым видом электроники, которая будет эластичной и биосовместимой, инженеры Университета Карнеги — Меллон (США) разработали транзистор из металлического сплава индия и галлия, сохраняющего жидкую форму при комнатной температуре.

До недавних пор единственным примером жидкой электроники были микропереключатели, созданные из крошечных стеклянных трубочек с каплей ртути внутри, которая перемещается между двумя проводами. Жидкий транзистор — это тоже переключатель, только гораздо более сложный, состоящий из жидкого и нетоксичного сплава металлов, который можно залить в резину, получив мягкую, эластичную электрическую схему.

В отличие от ртутного переключателя, жидкий транзистор открывает и закрывает контакты между каплями металла при помощи направления электрического напряжения. Когда оно направлено в одну сторону, капли соединяются и цепь замыкается. Если сплав течет в другую, капли разделяются и цепь размыкается. Это происходит, по словам исследователей, благодаря феномену капиллярной неустойчивости.

«Мы наблюдаем капиллярную неустойчивость постоянно, — говорит один из авторов разработки Кармель Маджиди. — Когда вы поворачиваете водопроводный кран, и вода течет медленно, иногда можно увидеть переход от струи к отдельным каплям. Это называется неустойчивостью Рэлея».

Испытав капли в ванне с гидроксидом натрия, инженеры обнаружили, что между напряжением и электрохимической реакцией есть связь: напряжение создает градиент в окислении на поверхности капли, меняя поверхностное натяжение и заставляя каплю разделиться на две. Еще более важно то, что такой переключатель действует как транзистор.

Ученые видят перспективы применения этих транзисторов в создании миниатюрных биосовместимых жидких компьютеров, способных напрямую взаимодействовать с тканями тела и выполнять роль датчиков состояния здоровья или помогать восстанавливать функции мозга пациентам, пережившим инсульт, сообщает New Atlas.

Жидкий металл, способный двигаться автономно, разработали австралийские ученые. Они также использовали капли галлия в растворе соли со специально подобранным уровнем кислотности. Изменяя химические свойства раствора, ученые заставили каплю преобразовываться и перемещаться.

Источник