Электронные схемы, которые растворяются в воде

Команда исследователей разработала полнофункциональные платы, способные полностью растворяться под действием обычной воды. Причём скорость растворения можно регулировать от нескольких минут до нескольких лет.

Растворимые схемы создаются с использованием оксида магния на тонких кремниевых пластинах. Всё это «упаковывается» в особый вид шелка, который регулирует скорость растворения. Созданные таким образом, например, медицинские имплантанты будут без следа растворяться в теле, и не потребуется дополнительная операция по их удалению.

Однако только имплантантами дело не ограничится. Вполне вероятно, что в будущем растворимой станет самая разная электроника, от смартфонов, до ноутбуков. Ведь уже сегодня очень остро стоит вопрос по её утилизации.

Ещё одно вероятное направление использование биоразлагаемой электроники — создание беспроводных датчиков экологического мониторинга, которые могут быть развёрнуты, например, после химического разлива. Они сами прекратят свое существование по прошествии определенного времени, не нанося тем самым дополнительный вред окружающей среде.

«Исторически создатели электроники стремились к тому, чтобы обеспечить ей как можно более длительный срок службы», — рассказывает лидер исследовательской группы профессор Джон Роджерс (John Rogers), Университет штата Иллинойс, — «Однако, с появлением противоположных разработок, а именно устройств, которые способны физически исчезнуть в установленный период, перед нами открываются совершенно новые перспективы и возможности. Мы называем такие схемы кратковременными (transient)».

Команда исследователей уже сумела создать кратковременные транзисторы, диоды, фотоприемники, солнечные батареи, радиоантенны, а также всевозможные сенсоры, включая крошечный 64-пиксельный CMOS-сенсор для цифровой камеры.

Как уже отмечалось выше, на срок «растворяемости» кратковременной электроники можно влиять в широких пределах. Так, для медицинского имплантанта вполне достаточно пары недель, в то время как потребительская электроника потребует схем, способных выдерживать пару лет. Что же касается всевозможных научных задач, то там время может меняться в зависимости от проводимого эксперимента.

Когда именно будет развернуто коммерческое использование кратковременной электроники пока ещё неизвестно. Однако, следует ожидать, что это произойдет уже в обозримом будущем.