Este transístor quer colocar a eletrônica dentro de você

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/02/2023

É um transístor "molhado", que opera tanto com elétrons quanto com íons.
[Imagem: Northwestern University]

Um transístor para o corpo humano

Um novo tipo de transístor promete ter um efeito revolucionário no campo da bioeletrônica, permitindo circuitos leves, flexíveis e de alto desempenho para operação fazendo uma interface com o corpo humano.

Wei Huang e colegas da Universidade Northwestern, nos EUA, fizeram com o transístor eletroquímico o que a indústria microeletrônica já havia feito com o transístor eletrônico convencional: Colocaram-no de pé, criando um transístor vertical.

A arquitetura vertical essencialmente significa que os transistores podem ser empilhados uns sobre os outros, adensando os circuitos e viabilizando uma maior miniaturização.

A diferença é que o transístor eletroquímico, também conhecido como transístor iônico, pode operar na água ou em outros líquidos corporais, como o sangue, é biocompatível e pode amplificar sinais do corpo, tornando-o especialmente útil para detecção biomédica.

Isso viabiliza dispositivos vestíveis para processamento de sinais corporais, diretamente interfaceando a eletrônica com a biologia, da medição dos batimentos cardíacos e dos níveis de sódio e potássio no sangue até o movimento dos olhos para estudar distúrbios do sono.

"Este novo tipo de transístor nos permite falar a linguagem de ambos os sistemas, o biológico, que muitas vezes se comunica por meio de sinalização iônica, e os sistemas eletrônicos, que se comunicam por elétrons," disse o professor Jonathan Rivnay. "A capacidade dos transistores de funcionar de forma muito eficiente como 'condutores mistos' os torna atraentes para diagnósticos e terapias bioeletrônicas".

É um avanço crucial para a bioeletrônica.
[Imagem: Wei Huang et al. - 10.1038/s41586-022-05592-2]

Transistor eletroquímico vertical

O transistor eletroquímico vertical é baseado em um novo tipo de polímero e, claro, na arquitetura vertical, em vez da tradicional arquitetura planar, que ocupa muito mais espaço. Ele conduz eletricidade e íons e é estável no ar.

Para fazer circuitos eletrônicos são necessários dois tipos de transistores: Transistores do tipo p, que carregam cargas positivas, e transistores do tipo n, que carregam cargas negativas. Esses tipos de circuitos são chamados de circuitos complementares. A grande dificuldade estava no fato de que os transistores do tipo n são difíceis de fabricar e normalmente são instáveis.

Este é o primeiro trabalho a demonstrar transistores eletroquímicos com desempenho similar e muito alto para transistores eletroquímicos de ambos os tipos (p+n), finalmente viabilizando a fabricação de circuitos complementares eletroquímicos muito eficientes.

Mais tópicos