تراشه های ترانزیستوری با کمک نانوذرات طلا ساخته می شوند - وبلاگ روشینا

به گزارش وبلاگ روشینا، محققان یک قدم به توسعه نوع جدیدی از تراشه های ترانزیستوری نزدیک شده اند که از واکنش های زیستی موجودات زنده برای هدایت جریان در دستگاه استفاده می کند.

به گزارش گروه دانشگاه وبلاگ روشینا، محققان دانشگاه نبراسکا -لینکلن یک قدم به توسعه نوع جدیدی از تراشه های ترانزیستوری نزدیک شده اند که از واکنش های زیستی موجودات زنده برای هدایت جریان در دستگاه استفاده می کند و فعالیت سلولی را در سطح بی سابقه ای از حساسیت بررسی می کند.

این تراشه زنده ممکن است تشخیص سریع تر و ساده تر گندیدگی را امکان پذیر سازد، درک دانشمندان را از مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها را افزایش دهد و تلاش ها را برای توسعه دستگاه هایی مشابه سیستم عصبی مغز انسان، تقویت کند.

راوی ساراف در مقاله ای که اخیراً در ACS Applied Nano Materials منتشر شده است، جزئیاتی درباره دستاورد تیم خود از شبکه های کوچک خودآرا از ذرات طلا را توضیح می دهد. هر شبکه حدود 25 میکرومتر، تقریباً یک چهارم قطر موی انسان را در بر می گیرد. هنگامی که متصل هستند، این شبکه ها به عنوان یک مجرای جریان عمل می کنند که می تواند برای ایجاد یک ترانزیستور تنظیم شود.

پیچیدگی ساختاری شبکه ها باعث می شود ترانزیستور حدود 1000 برابر بیشتر از پیشرفته ترین دستگاه های فلزی امروزی به محرک های خارجی پاسخگو باشد.

این مطالعه برای اولین بار است که از یک ساختار گردنبندی از جنس طلا در ترانزیستور استفاده می کند و این رویکرد به تیم ساراف امکان می دهد تا بر چالش های قدیمی در طراحی این نوع دستگاه ها غلبه کنند. تا به امروز دانشمندان از چیزی که به عنوان اثر مسدود کنندگی کولمب نامیده می شود، استفاده کرده اند. مسدود کنندگی کولمب روشی است که در آن کنترل جریان با شارژ نانوذرات از طریق یک الکترون انجام می شود. برای توسعه ترانزیستور های فلزی کوچک و بسیار حساس با نیاز های کم قدرت محققان از مسدود کنندگی کولمب استفاده می کنند. اما این فرآیند فقط در دمای بسیار پایین حدود 325 درجه فارنهایت کار می کند که کاربرد آن را محدود می کند.

این مورفولوژی گردنبند مانند با داشتن یک شبکه پیچیده حاوی کانال هایی که جریان از طریق آن ها عبور می کند، این مشکل را حل می کند.

نوآوری ساراف یک روش موثرتر برای کنترل جریان ترافیک را امکان پذیر می کند. آن ها می گویند: این جهت از قبل وجود داشته، اما آنچه ما انجام می دهیم تنظیم جریان ترافیک است. با این کار می توانید دستگاهی را با ویژگی های حمل و نقل مشابه یک ترانزیستور فلزی برودتی بسازید، با این تفاوت که این کار در دمای اتاق عمل انجام می شود.

ساراف می گوید که معماری شبکه ها را می توان برای ایجاد ویژگی های دیگر مانند الکترولومینسانس یا مغناطیس از طریق فرآیندی به نام نانوخمیرسازی، طراحی کرد. این امر به این گردنبند ها حافظه می بخشد و آن ها را قادر می سازد تا در دستگاه های پیچیده عصبی نقش داشته باشند. این ابزار ها از مغز تقلید می کنند و توانایی های هوش مصنوعی را تقویت می کنند.

ساراف می گوید: وقتی چیزی به یک سلول زنده می دهید، مانند دارو، ماده مغذی یا آنتی بیوتیک که باعث فعالیت بیوشیمیایی می شود و این واکنش ها پتانسیل سطحی سلول را تغییر می دهد. این همان تأثیر اعمال ولتاژ خارجی برای عبور جریان را دارد.