Επιστήμονες φτιάχνουν επεξεργαστές από μετάξι με απίστευτες δυνατότητες!

Ερευνητές του τμήματος ‘Silklab’ του Πανεπιστημίου Tufts αποκάλυψαν μια πρωτοποριακή τεχνολογία, δημιουργώντας τρανζίστορ από μετάξι! Τυπικά, τα τρανζίστορ, τα οποία θεωρούνται μία από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις του 20ου αιώνα, αφού είναι το κυριότερο συστατικό όλων των σύγχρονων ηλεκτρονικών κατασκευών, κατασκευάζονται από πυρίτιο.

Αυτά τα καινοτόμα τρανζίστορ με βάση το μετάξι παρουσιάζουν μια νέα πιθανή εξέλιξη στον κόσμο των μικροεπεξεργαστών, ανοίγοντας το δρόμο για συσκευές με εντυπωσιακές δυνατότητες. Θεωρητικά μπορούν να προσομοιώνουν νευρωνικά δίκτυα, να αναπτύσσουν "αυτοδιδακτικά" κυκλώματα και να παρέχουν άμεση αποθήκευση μνήμης, μέσα στο ίδιο το τρανζίστορ! Επιπλέον, υπάρχουν πάρα πολλές θεωρητικές εφαρμογές και για τον τομέα των αισθητήρων.

Το χαρακτηριστικό που ξεχωρίζει σε αυτά τα τρανζίστορ είναι η χρήση της μεταξωτής ινοβίνης ως μονωτή, ενός οργανικού δηλαδή υλικού, το οποίο αντικαθιστά τους παραδοσιακούς ανόργανους μονωτές που συνήθως συναντώνται στα ηλεκτρονικά. Αυτή η μοναδική επιλογή προσφέρει προσαρμοστικότητα σε διάφορες βιολογικές και χημικές αλλαγές, επιτρέποντας στα τρανζίστορ να αλληλεπιδρούν αποτελεσματικά τόσο με βιολογικά όσο και με περιβαλλοντικά ερεθίσματα. Βέβαια, αυτά τα βιολογικά διαδραστικά χαρακτηριστικά προφανώς συνεπάγονται και μεγάλες αλλαγές στον ηλεκτρονικό σχεδιασμό.

Επιδεικνύοντας την πρακτικότητα και την αποτελεσματικότητα αυτών των υβριδικών τρανζίστορ, η ομάδα του Tufts παρουσίασε έναν πρωτότυπο αισθητήρα αναπνοής που ανταποκρίνεται έντονα στις αλλαγές της υγρασίας. Αυτό ο πολύ πιο εξελιγμένος αισθητήρας θα μπορούσε θεωρητικά να χρησιμοποιηθεί σε κρίσιμο ιατρικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένων συσκευών για τη διάγνωση καρδιαγγειακών και πνευμονικών παθήσεων, οργάνων παρακολούθησης της άπνοιας στον ύπνο και εργαλείων για την παρακολούθηση των επιπέδων οξυγόνου και γλυκόζης στο αίμα.

"Μπορούμε τώρα να δημιουργήσουμε υβριδικά τρανζίστορ, χρησιμοποιώντας τις υπάρχουσες εμπορικές τεχνικές κατασκευής τσιπ, επιτρέποντας την παραγωγή δισεκατομμυρίων τέτοιων προηγμένων εξαρτημάτων", εξήγησε ο Beom Joon Kim, μεταδιδακτορικός ερευνητής στη Σχολή Μηχανικής του Πανεπιστημίου Tufts.

Μια βασική πτυχή αυτών των «μεταξωτών» τρανζίστορ είναι η ικανότητά τους να επεξεργάζονται πληροφορίες με βάση την ιοντική σύνθεση μέσα στο μετάξι, κάτι που μοιάζει με τις λειτουργίες των αναλογικών υπολογιστών. Αυτή η ευελιξία τους επιτρέπει να συνεργάζονται με μια ποικιλία βιολογικών και περιβαλλοντικών στοιχείων, κάτι που μπορεί να αλλάξει εντελώς τους σύγχρονους μικροεπεξεργαστές και κατ’ επέκταση υπολογιστές. Ο Fiorenzo Omenetto, επικεφαλής του Silklab του Πανεπιστημίου Tufts, οραματίζεται ένα μέλλον με ολοκληρωμένα κυκλώματα που μπορούν "να εκπαιδεύονται μόνα τους, να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους και να αποθηκεύουν δεδομένα απευθείας μέσα στο τρανζίστορ χωρίς να χρειάζονται εξωτερική αποθήκευση"!