Жуки-киборги могут использоваться для обнаружения химического оружия и мониторинга окружающей среды

Исследователи из Южной Кореи создали крошечные гибкие электронные устройства, синтез которых может быть выполнен за один технологический этап и которые могут быть присоединены к различным живым существам, в том числе насекомым и растениям. Превращенные в киборгов эти живые существа могут выступить в качестве живых датчиков, способных обнаруживать различные химические вещества и производить мониторинг состояния окружающей среды.

Основным достижением ученых из Южной Кореи является не создание киборгизированных существ, эта возможность представляет собой лишь одну из областей применения разработанной ими технологии. Ученые, при помощи разнообразных катализаторов научились синтезировать достаточно сложные электронные схемы, включающие в себя транзисторы, электроды, антенны и датчики, все элементы которых состоят исключительно их углерода одноатомной толщины, графена и углеродных нанотрубок.

В конструкциях создаваемых электронных устройств используются все известные на сегодняшний день ученым свойства углеродных нанотрубок и графена. За счет придания углероду необходимой формы ученые добились появления у материала углеродных нанотрубок четко выраженных полупроводниковых свойств, а высокая удельная электрическая проводимость графена позволяет использовать его в качестве материала для электронных соединений.

В состав любого углеродного электронного устройства обязательно входит специализированная антенна, которая «ловит» радиоволны и направляет их энергию в устройство. Таким образом, подобные устройства могут функционировать в любых условиях, не требуя наличия встроенного или внешнего источника питания. Кроме этого, вышеупомянутая антенна используется и по своему прямому назначению — для приема команд устройству извне и для передачи собираемых устройством данных.

Корейские ученые из Национальном Институте Науки и техники Ульсана (Ulsan National Institute of Science and Technology, UNIST) и Корейского научно-исследовательского института электронных технологий (Korea Electrotechnology Research Institute) продемонстрировали то, что созданные ими полностью углеродные электронные устройства могут быть помещены практически на любые поверхности, включая поверхность растений, хитиновой оболочки насекомых, бумагу, ткань и кожу человека. При этом не требуется использования особых клеящих составов, тончайшая углеродная пленка надежно прикрепляется к поверхности за счет сил молекулярного притяжения.

В качестве примера разработанной технологии ученые создали крошечный датчик, способный определить очень малую концентрацию паров DMMP, вещества, используемого при производстве некоторых боевых отравляющих веществ, таких как зарин и зоман. Но исследователи утверждают, что их технология позволяет создать практический любой тип датчиков, которые могут контролировать температуру, влажность, определять загрязнения и наличие болезнетворных микроорганизмов в окружающей среде. Это, в совокупности с абсолютной безвредностью углеродной электроники для живых существ, открывает огромные перспективы для ее широкого использования в самых различных областях.