Transistores revolucionários baseados em thread abrem caminho para eletrônica flexível

Universidade Tufts, Medford, Massachusetts

Um transistor foi feito de fio de linho, permitindo a criação de dispositivos eletrônicos feitos inteiramente de fios finos que poderiam ser tecidos em tecido, usados na pele ou implantados cirurgicamente para monitoramento diagnóstico. Os dispositivos eletrônicos flexíveis podem permitir uma variedade de aplicações que se adaptem a diferentes formatos e permitam a livre circulação sem comprometer a função.
Em transistores baseados em thread, os fios revestidos com nanotubos de carbono transportam corrente elétrica entre os fios fonte (S) e dreno (D) em resposta à tensão detectada no fio da porta (G). (Universidade Tufts)
Os transistores baseados em thread (TBTs) podem ser transformados em circuitos lógicos e circuitos integrados totalmente baseados em thread. Os circuitos substituem o último componente rígido remanescente de muitos dispositivos flexíveis de corrente e, quando combinados com sensores baseados em threads, permitem a criação de dispositivos multiplexados e completamente flexíveis.

A maioria dos eletrônicos flexíveis modela metais e semicondutores em estruturas dobráveis ou usa materiais intrinsecamente flexíveis, como polímeros condutores. Em comparação com os eletrônicos baseados em polímeros e outros materiais flexíveis, os eletrônicos baseados em fios têm maior flexibilidade, diversidade de materiais e capacidade de serem fabricados sem a necessidade de salas limpas. A eletrônica baseada em thread pode incluir dispositivos de diagnóstico extremamente finos, macios e flexíveis o suficiente para se integrarem perfeitamente aos tecidos biológicos que estão medindo.

Fazer um TBT envolve revestir um fio de linho com nanotubos de carbono, criando uma superfície semicondutora através da qual os elétrons podem viajar. Presos ao fio estão dois finos fios de ouro – uma “fonte” de elétrons e um “dreno” por onde os elétrons fluem (em algumas configurações, os elétrons podem fluir na outra direção). Um terceiro fio, chamado portão, é preso ao material que envolve o fio, de modo que pequenas mudanças na tensão através do fio do portão permitem que uma grande corrente flua através do fio entre a fonte e o dreno – o princípio básico de um transistor.

Um gel com infusão de eletrólito é usado como material ao redor da rosca e conectado ao fio da porta. O gel é feito de nanopartículas de sílica que se automontam em uma estrutura de rede. O gel eletrolítico (ou ionogel) pode ser depositado no fio por imersão ou esfregação rápida. Em contraste com os óxidos ou polímeros de estado sólido usados ​​como material de porta em transistores clássicos, o ionogel é resiliente sob estiramento ou flexão.

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