Ученые разработали и создали опытные образцы электронных схем, которые могут раствориться, распасться и исчезнуть точно в заданное время, через несколько минут или через несколько лет времени, в зависимости от состояния выполняемой ими задачи. Такие электронные схемы могут находиться внутри живого организма, располагаться на поверхностях зданий и резервуаров, выполняя широкий ряд всевозможных функций. Но, после того, как надобность в этих устройствах перестанет существовать, эти устройства прекратят свое существование, бесследно растворившись без какого-либо следа.
«Временная» электроника, как ее назвали создатели, является комбинацией шелка, кремния и других биосовместимых материалов, благодаря чему она может работать внутри живых организмов, совершенно не причиняя организму никакого вреда. Проводя исследования возможностей новой электроники, ученые изготовили устройство контроля инфекций, которое было вживлено грызуну, и цифровую фотокамеру с разрешающей способностью в 64 пиксела. И эти устройства были изготовлены из растворимых электронных материалов.
Сук-Вон Хуань (Suk-Won Hwang) и его коллеги из Университета Иллинойса изготовили элементы электронных схем, используя вещество, вырабатываемое личинками тутового шелкопряда, сверхтонких листов пористого кремния и магниевых электродов. Все эти материала являются абсолютно биологически совместимыми и растворяются в присутствии даже очень малых количеств воды. Шелк играет здесь основную роль, его количество определяет время, когда все устройство начнет распадаться под воздействием влаги.
Использование шелка в электронике стало возможным благодаря работе Файорензо Оменетто (Fiorenzo Omenetto), ученого-биомедика из университета Тафтса, который провел исследования свойств белка шелка и определил времена распада этого материала в зависимости от различных условий внешней среды. Используя эти данные, исследователи могут управлять временем начала распада электронного устройства в тех или иных условиях.
Главным испытанием технологии растворимой электроники было внедрение импланта в тело подопытного грызуна. Устройство было «запрограммировано» для того, что бы исчезнуть через определенный промежуток времени. Команда внедрила устройство в тело грызуна хирургическим способом и через некоторое время ученые искусственно внесли заражение в контролируемую устройством область. Под воздействием бактерий специальное антибактериальное покрытие устройства было разрушено, устройство сработало и прекратило свое существование, растворившись в жидкости тела грызуна.
Но это еще не все. Используя технологию «растворимой» электроники, исследователи создали биполярные транзисторы, диоды, катушки индуктивности, датчики температуры, освещенности, элементы солнечных батарей, генераторы радиочастот, антенны, светочувствительные матрицы цифровых камер и массу других компонентов электронных схем. На основе этих компонентов можно создавать весьма сложные электронные устройства, область применения которых очень широка. Да и не секрет, что работы по созданию «растворимой» электроники частично финансировались Управлением перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA, что указывает на интерес военных к подобным технологиям.
