Датчики из ключевого компонента зубной пасты могут стать важным компонентом «умных таблеток» в будущем, считают ученые. Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.
Исследователи из Итальянского технологического института в Милане создали съедобный транзистор из компонента зубной пасты. Ученые преобразовали в полупроводниковый элемент фталоцианин меди — пигмент, используемый в зубных пастах для отбеливания зубов. Компоненты подойдут для проглатываемых датчиков, которые будут растворяться после завершения исследования.
Особенность пигмента — его химическая структура, которая облегчает прохождение заряда внутри кристаллов. Исследователи разработали транзистор, используя подложку на стабильной основе этилцеллюлозного субстрата. Этот материал часто используется в фармацевтической и пищевой промышленности.
На схемах напечатали электрические контакты из золотых частиц и «затвор» из хитозана — пищевого гелеобразующего вещества, получаемого из панцирей ракообразных. Подавая на затвор низкое напряжение (менее 1 В), можно управлять током, протекающим через транзистор, фактически включая или выключая его.
Схема и свойства транзистора. Изображение: Elena Feltri et al., Advanced Science
Ученые посчитали, что среднестатистический человек неосознанно при каждой чистке зубов потребляет около 1 мг фталоцианина меди. Этого достаточно для создания примерно 10 000 транзисторов. Поэтому новые компоненты съедобной микроэлектроники не навредят здоровью человека.
Съедобные транзисторы могут стать ключевым компонентом «умных таблеток», способных отслеживать состояние здоровья изнутри организма, а затем безопасно растворяться после выполнения своей функции. Такие устройства помогут контролировать жизненно важные показатели и выявлять заболевания на ранних этапах.
Итальянские ученые продолжат изучать другие съедобные материалы для создания сложных устройств для мониторинга функций пищеварительной системы и для других областей медицины.
