Исследователи создали первый транзистор из дерева. Электронный компонент, изготовленный из бальзы и проводящего полимера, не отличается ни малыми размерами, ни высокой скоростью, но в принципе функционирует как обычный. Это показывает, что деревесина подходит для использования в биоэлектронике — например, в сочетании с электродами из листьев.
В электронике для такого применения, как мониторинг окружающей среды, выгодно применение биоразлагаемых компонентов. Поэтому ученые уже создали компостируемый суперконденсатор, съедобную батарею и электроды из листьев растений, а теперь добавили к ним еще и транзистор из дерева.
Такая электроника пригодна для конкретного использования, например, для биосенсинга, биоинтеграции и биоразлагаемости, — объясняют Ван Чинь Тран из Университета Линчепинга и его коллеги. Для своего транзистора они применили бальзовую древесину с ее особенно ровной структурой.
Путем химической обработки они удалили лигнин, оставив только пористую целлюлозную структуру с множеством каналов, которые затем заполнили полимером PEDOT:PSS, часто используемым в органической электронике как проводник. В результате получился древесный материал с проводимостью около 69 См/м.
Транзистор состоит из трех кусков дерева толщиной около 1 мм каждый. Они наложены друг на друга в форме креста и разделены целлюлозной бумагой. Две деревяшки служат затвором транзистора, третья, лежащая поперек, каналом между истоком и стоком. Все устройство пропитано электролитом. Исследователи объясняют принцип его работы:
Деревянный транзистор устроен как двухзатворный электрохимический, в котором основной процесс — восстановление и окисление проводящего полимера - происходит в просвете канала транзистора.
Испытания показали, что этот деревянный транзистор может переключать и усиливать ток, как обычный, хотя и очень медленно и не особенно мощно. Ему требуется около 1 с., чтобы выключиться, и до 5 с., чтобы включиться. Исследователи рассматривают его как перспективный компонент для биоэлектронного применения, например, в датчиках на основе растений или электронных установках.
Команда просто хотела показать, что нечто подобное в принципе возможно, и надеется, что деревянный транзистор послужит стимулом для дальнейших исследований в этом направлении.
