أحدث الأبحاث

Read this in English

مجسَّات قابلة للزرع والارتداء تدخل حيز الممكن بوجود الترانزستورات المرنة

نشرت بتاريخ 2 يوليو 2015

حشر إلكترونيات معالجة للمعلومات ضمن "أدوات غير منتظمة وغير متناظرة" أقل إرهاقًا مع هذه الترانزستورات زعنفية الشكل نانوية المقياس.

بيبلاب داس

باستخدام تقنية نقل ذكية، قام فريق بحث من السعودية بابتكار ترانزستورات مرنة لها شكل الزعانف وتمتلك مجال تأثير أشباه الموصلات المعدّة من أكسيد المعدن، ويمكن وضعها على مجموعة متنوعة من الأسطح اللينة وغير المتناظرة، كالأقمشة والخشب والورق والبلاستيك.

وهم يقولون إن تصنيع إلكترونيات يمكن ارتداؤها عن طريق إدماج هذه المجسات الترانزستورية في الملابس، والمواد الورقية والبلاستيكية، أصبح أمرًا ممكنًا. 

صنع محمد مصطفى حسين وزملاؤه -من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST)- هذه الترانزستورات على رقائق سيليكون رقيقة باستخدام عملية صناعية معيارية. ولجعلها مرنة، عمد العلماء إلى تقشير الترانزستورات عن ركائز السيليكون، وقلبوها رأسًا على عقب، ووضعوها على فيلم مغلّف بطبقة داعمة قابلة للذوبان.

ثم قاموا بترسيب طبقة رقيقة من المطاط الصناعي بولي دايمثيل سيلوكسان (PDMS)، وأذابوا الطبقة الداعمة في الأسيتون، محررين الجهاز الفيلمي الرقيق. 

عندما نقلوا الجهاز إلى الورق، وجدوا أنه استمر محتفظًا بخصائصه الكهربائية، وتمكّن حتى من إنقاص أي تأثيرات ذات صلة بالإجهاد المحرّض بفعل الانحناء.

وأبدت السطوح القماشية والخشبية التصاقًا أقوى بالجهاز، مقارنة بالأسطح البلاستيكية الأقل مسامية مثل الفينيل. وقد أدت زيادة سمك طبقة المطاط الصناعي PDMS إلى الحدّ من التأثيرات ذات الصلة بالإجهاد في هذه الأجهزة، مشيرة إلى قدرتها على تشكيل مجسّات مدمّجة قابلة للزرع، أو ممكنة الارتداء.

يقول حسين: "إننا نستخدم هذه الترانزستورات المرنة حاليًّا لصنع مجسّات نباتية لاستخدامها في مجال الزراعة".

doi:10.1038/nmiddleeast.2015.111


Rojas, J. P. et al. Nonplanar nanoscale fin field effect transistors on textile, paper, wood, stone, and vinyl via soft material-enabled double-transfer printing. ACS Nano http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.5b00686 (2015).