محققان به تازگی توانسته‌اند نوع جدیدی از ترانزیستور را ایجاد کنند که مبتنی بر ابریشم است. این دستاورد می‌تواند منجر به توسعه ریزپردازنده‌های جدید شبیه به شبکه‌های عصبی، مدارهای خودآموز شده و نسل جدیدی از پردازنده‌های قدرتمند با قابلیت‌های جدید را به وجود آورد.
پژوهشگران دانشگاه تافتس سیلک‌لب به‌تازگی موفق به توسعه کلاس جدیدی از ترانزیستورها شده‌اند که در آن عناصر بیولوژیکی با قطعات الکترونیکی در هم آمیخته شده است.
آن‌ها توانسته‌اند با استفاده از فیبروئین موجود در ابریشم به عنوان نوعی عایق، نوعی ترانزیستور با امکان ارائه پاسخ تعاملی به محرک‌های بیولوژیکی و محیطی ایجاد کرده و درها را به روی طیف وسیعی از کاربردهای بهداشتی باز کنند.
علاوه بر این، ترانزیستورهای مورد بحث می‌توانند در دستگاه‌های الکترونیکی تعاملی زیستی نیز مورد استفاده قرار گیرند، گرچه این امر مستلزم تغییر در صنعت نیمه‌هادی‌ها است، چیزی که بعید به نظر می‌رسد در کوتاه مدت شاهد آن باشیم.
اولین ترانزیستورهای ابریشمی
فیبروئین ابریشم یک ماده آلی به شمار می‌آید که توانایی جایگزین کردن عایق‌های معدنی معمولی که معمولاً در قطعات الکترونیکی استفاده می‌شوند را دارد. ویژگی‌های خاص فیبروئین باعث شده تا این ماده امکان دقت در رسوب بر روی سطوح و تغییرات آن با استفاده از مولکول‌های بیولوژیکی و شیمیایی مختلف را فراهم کند. این امر منجر به افزایش سطح سازگاری و تعامل آن با عناصر بیولوژیکی و محیطی می‌شود.
به گزارش Tomshardware، کاربرد عملی این نوع ترانزیستورهای هیبریدی در نمونه اولیه یک حسگر تنفس به نمایش گذاشته شد و نشان داد که حساسیت بسیار بالایی نسبت به تغییرات رطوبت دارد. این مسئله نشان‌دهنده پتانسیل این نوع ترانزیستورها در تجهیزات تشخیص پزشکی از جمله دستگاه‌های مورد استفاده جهت تشخیص بیماری‌های قلبی عروقی، بیماری‌های ریوی، آپنه خواب و همچنین دستگاه‌های ردیابی برای اکسیژن‌رسانی خون، سطح گلوکز و غیره است.
بئوم جون کیم (Beom Joon Kim)، محقق فوق دکترا در دانشکده مهندسی دانشگاه تافتس در رابطه با این دستاورد توضیح داد:
پس از دستیابی به این فناوری، اکنون می‌توانیم ترانزیستورهای هیبریدی را با همان فرایندهای ساخت که برای تولید تراشه‌های تجاری استفاده می‌کنیم، بسازیم. این بدان معناست که می‌توانیم همین امروز یک میلیارد تراشه مبتنی بر ابریشم را با قابلیت‌هایی در دسترس قرار دهیم.
عملکرد پیچیده ترانزیستورهای مبتنی بر ابریشم در دست‌کاری ترکیب یونی درون ابریشم نهفته است. این دست‌کاری امکان پردازش اطلاعات متغیر را فراهم می‌کند، مشابه عملکردی که در محاسبات آنالوگ شاهد آن هستیم. چنین رویکرد عملیاتی ظریفی، ترانزیستورها را قادر می‌سازد تا با طیفی از عوامل بیولوژیکی و محیطی، با پتانسیل ایجاد انقلاب در فرایندهای محاسباتی در ریزپردازنده‌های مدرن، به بازار عرضه شوند.
در همین رابطه بخوانید:
- ماده‌ای که آینده صنعت پردازنده را تغییر می‌دهد
به گفته محققان، پردازش موفق ابریشم در مقیاس نانو را می‌توان به طور یکپارچه با فناوری‌های تجاری تولید تراشه‌های تجاری موجود ادغام کرد. این سازگاری می‌تواند به امکان تکامل دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی کنونی برای شامل میلیاردها ترانزیستور بیولوژیکی تعاملی منجر شود؛ بنابراین در آینده نه‌چندان دور شاهد توسعه ریزپردازنده‌های پیشرفته شبیه به شبکه‌های عصبی در هوش مصنوعی، مدارهای خود تطبیق شونده و قابلیت ذخیره‌سازی مستقیم حافظه در ترانزیستورها خواهیم بود.
نظر خود را اضافه کنید.
برای ارسال نظر وارد شوید
ارسال نظر بدون عضویت در سایت