Rastezljivi tranzistori za nosivu elektroniku

Iskorištavanje brzog tehnološkog napretka za ljudsko zdravlje globalni je trend koji potiče porast istraživanja biomedicinskog inženjerstva. Brzo rastuće polje su nosivi biosenzori, koji imaju potencijal za realizaciju digitalne zdravstvene skrbi i AI medicine.

To nosivim uređajima omogućuje lokalnu obradu podataka, nudeći obradu u stvarnom vremenu, brže povratne informacije i smanjeno oslanjanje na mrežnu povezanost i vanjske uređaje, čime se poboljšava učinkovitost, privatnost i odziv u aplikacijama kao što su nadzor zdravlja, praćenje aktivnosti i pametna nosiva tehnologija.

Međutim, trenutnim senzorima nedostaju računalne mogućnosti, a njihova mehanička neusklađenost s mekim tkivima ograničava njihovu praktičnu nosivu primjenu.

Kao odgovor na to, istraživački tim predvođen profesorom Shimingom Zhangom s Odsjeka za elektrotehniku ​​i elektronički inženjering na Sveučilištu u Hong Kongu, predstavio je revolucionarnu računalnu platformu za nosive senzore. Ova je platforma izgrađena na mikroelektroničkom uređaju u nastajanju, organskom elektrokemijskom tranzistoru (OECT), izumljenom izričito za aplikacije u bioelektronici. Tim je uspostavio standardizirane materijale i protokol izrade kako bi OECT-ovima dao rastezljivost.

Zahvaljujući tome, izgrađena mikroelektronička platforma integrira senzore, računalstvo i rastezljivost u jednu hardversku cjelinu, dajući joj ekskluzivnu sposobnost za nosive računalne aplikacije u senzoru.

Istraživački tim dodatno je razvio višekanalnu platformu za 3D ispis kako bi se olakšala serijska proizvodnja senzora. Kroz integraciju sa sklopovima, demonstrirali su sposobnost platforme da mjeri ljudske elektrofiziološke signale u stvarnom vremenu, a rezultati su pokazali stabilno in-situ računalstvo male snage čak i tijekom kretanja.

"Izgradili smo nosivu računalnu platformu s ugrađenim senzorom koristeći nekonvencionalnu tehnologiju meke mikroelektronike, pružajući hardverska rješenja koja su dugo tražena u novim područjima kao što su sučelje između čovjeka i stroja, digitalno zdravlje i umjetna inteligencija", rekao je profesor Zhang.

Istraživački tim vjeruje da će njihov rad pomaknuti granice nosivih uređaja i edge-AI za zdravlje. Njihovi sljedeći koraci uključuju usavršavanje platforme i istraživanje njezinih potencijalnih primjena u različitim zdravstvenim ustanovama.

Rad objavljen u časopisu Nature Electronics pod naslovom "Nosiva računalna platforma u senzoru temeljena na rastezljivim organskim elektrokemijskim tranzistorima" možete pronaći na ovoj poveznici.