Aujourd'hui, des chercheurs de l'Institut de Technologie du Massachusetts (MIT) ont conçu une méthode pour greffer des dispositifs électroniques à l'échelle nanométrique sur des microparticules flottantes pour surveiller, à partir des gaz dans divers environnements, le fonctionnement interne du système digestif humain.
La semaine dernière à l'American Chemical Society Réunion nationale et exposition, professeur de génie chimique au MIT chercheur Michael Strano et son équipe de Volodymyr Koeman a présenté son utilisation de van der Waals (en atomes et molécules une liaison est formée entre, d'une force pour fermer ensemble) du dispositif électronique constitué d'un (2D deux dimensions) d'un matériau capable d'adhérer aux particules flottantes.
Strano Coleman matériau à deux dimensions et le disulfure de molybdène et le diséléniure de tungstène (métal de transition appartenant au matériau de composé disulfure Group) pour produire les trois composants électroniques discrets: alimentation capables de convertir la lumière en courant électrique, les molécules peuvent être détectées Des capteurs et des dispositifs de mémoire capables de récupérer les données collectées par les capteurs.
Pour pouvoir, les chercheurs se combinent molybdène et le disulfure diséléniure de tungstène pour former une photodiode à hétérojonction pn. Cette configuration est jonction pn commun des cellules solaires, des diodes électroluminescentes, des lasers et des équipements photodétecteurs La partie principale.
Dans l'interprétation de l'appareil comment convertir la lumière en une charge électrique, Coleman dit: « disulfure de molybdène est oxydé au cours du procédé de fabrication d'une couche mince d'oxyde d'un matériau ayant la capacité de stocker une charge, lorsque la tension de seuil est appliquée, charge piégée de disulfure de molybdène et. Changer sa résistance et passer à un état différent.
Le dispositif de détection démontre la résistance des matériaux 2D parce que leur minceur atomique est très sensible aux changements de leur résistance électrique Dans ce cas, les chercheurs ont utilisé une seule couche de disulfure de molybdène pour créer un produit chimique dans lequel la résistance du matériau Changements avec la présence de molécules.
Les composants électroniques dernier - dispositif de mémoire, pas toujours été très facile à préparer du matériel 2D, mais au début de cette année, l'Université du Texas à Austin chercheurs ont trouvé un moyen, à travers les deux électrodes. couche atomique prise en sandwich entre l'épaisseur de couche du disulfure de molybdène pour préparer le dispositif de mémoire, comportant un dispositif de mémoire et a constaté que la valeur de résistance résultante. équipe MIT a développé un dispositif est la structure de base d'atomes entre deux électrodes prenant en sandwich une couche de disulfure de molybdène dans une couche deux électrodes en argent, l'autre est faite d'or, d'après Coleman a dit, le dispositif de mémoire est basée sur des études publiées en 2015, Nature Materials sur la modélisation faite.
Selon Coleman, les trois appareils sont tous indépendants, mais ils sont tous intégrés dans une seule puce. «La modularisation est le but de nos efforts afin que nous puissions échanger, augmenter et diminuer chaque composant.
Une fois que l'électronique est prête, l'équipe doit trouver les microparticules parfaites et y attacher leur électronique 2D, elles sont placées sur des particules de la taille d'un micron appelées SU-8. La principale caractéristique de la particule est qu'elle est un colloïde. Les particules peuvent être suspendues en suspension.
Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient propulser des particules contenant des nanodispositifs électroniques sous forme d'aérosols, avec des particules allant jusqu'à un mètre, tandis que des chercheurs ont poussé leurs micro-robots pour simuler des gazoducs afin de détecter du carbone. Particules ou composés organiques volatils.
Afin de recueillir les micro-robots après avoir marché le long des conduites de gaz, les chercheurs leur ont ajouté de petits miroirs pour voir les micro-robots grâce à leurs réflexions lumineuses.Les micro-robots ont une connexion métallique et peuvent les télécharger une fois collectés. Informations stockées
Bien que le gazoduc analogique ait été le premier test, les chercheurs étudient également le potentiel de l'utilisation de ces dispositifs comme moniteurs pour les systèmes digestifs humains.
Selon Coleman, l'objectif des travaux futurs sera d'élargir la bibliothèque de composants électroniques qui peuvent être intégrés sur la puce.
Il a ajouté: «Nous appliquerons ces différentes machines à différentes applications, telles que le système digestif humain, la surveillance de grandes surfaces, la surveillance prolongée des pipelines et l'exploration géologique.