دانشمندان موفق به ابداع پنبه جادویی مجهز به حسگر شدند
دانشمندان دانشگاه کاگلیاری ایتالیا در مسیر دستیابی به سیستمهای الکترونیک قابل پوشش راحت، دست به ساخت ترانزیستورهایی از بافت پنبه زدهاند.
برخی از منسوجات الکترونیکی مانند پیراهنهایی که به یکپارچهسازی دستگاههای نظارتی ضربان قلب میپردازند، در حال حاضر در بازار موجودند اما این محصولات دارای سیم و جعبههای حجیم از ابزار الکترونیکی هستند.
علاوه بر این، بافت فلز و سیلیکون که معمولا در ساخت وسایل الکترونیکی استفاده میشوند، در پارچه بسیار مشکل بوده و همچنین الیاف پلیمری رسانا که قابل بافتن باشند از راحتی مورد انتظار افراد برخوردار نیستند.
این در حالی است که پنبه با این که این راحتی را تامین میکند رسانا نیست. از این رو این محققان توانستهاند راهی برای رسانا کردن پنبه جهت کاربری به عنوان ترانزیستور پیدا کنند.
آنها بر روی الیاف پنبه یک پوشش نانوذرات طلا با ترکیبی از یک پلیمر رسانا دادند که ورودی ترانزیستور، قلب اکثر دستگاههای الکترونیکی را شکل داده و عبور جریان از یک الکترود به الکترود دیگر را تنظیم میکند.
محققان ایتالیایی برای تکمیل این ترانزیستور، پنبه رسانا را با یک پلیمر نیمه رسانا پوشش داده که جریان بین دو الکترود را هدایت میکند. با تغییر ولتاژ در ورودی ترازیستور در زمان عبور جریان در مدار، میتوان این ترانزیستور را به حالت کاملا رسانا یا نیمه رسانا درآورد.
این ترانزیستورها که مانند نخهای پنبهیی هستند، میتوانند به صورت الکتریکی و با گره زدن آنها به یکدیگر و دیگر اجزای پنبهای مرتبط شوند.
اگرچه سرعت این ترانزیستورها فعلا با سرعت ترانزیستورهای سیلیکونی در ریزپردازشگرهای معمولی مطابق نیست، اما آنها میتوانند وظایف ساده محاسباتی را اجرا کنند. برای مثال یک فرش میتواند تعداد افراد داخل اتاق را محاسبه کرده یا دما را احساس کند.
این ترانزیستورهای جدید همچنین نویدبخش بیوحسگرهای قابل پوشش بهتر هستند. در یک پژوهش جداگانه، محققان دانشگاه میشیگان در «آن آربور» موفق به پوششدهی نخهای پنبهیی در نانولوله و پادتنهایی شدهاند که حالت رسانایی آنها را در مجاورت با خون تغییر میدهد.
چنین حسگرهای میتوانند برای مثال در زمان زخمی شدن یک سرباز به پزشکان هشدار بدهند. همچنین به گفته محققان، ترازیستورهای پنبهیی به دلیل برخورداری از قابلیت تقویت علائم، میتوانند حسگرهایی با حساسیت بیشتر ایجاد کنند.
