Heute haben Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) eine Methode entwickelt, um nanoskalige elektronische Geräte auf schwebende Mikropartikel zu übertragen, um von Gasen in verschiedenen Umgebungen auf die internen Abläufe des menschlichen Verdauungssystems zu überwachen.
In der vergangenen Woche hat Michael Stella, Professor für Chemieingenieurwesen am Massachusetts Institute of Technology, und Forscher Volodymyr Korman vom Forscherteam bei der American Chemical Society - Nationalkonferenz und Ausstellung gezeigt, dass sie Van-der-Waals-Kräfte (atomar und molekular) nutzen Die Bildung einer Bindung zwischen ihnen, die Kraft, die sie näher zusammenbringt, erlaubt es der aus zweidimensionalen (2D) Materialien hergestellten Elektronik, an den schwebenden Partikeln zu haften.
Strano und Coman verwendeten zweidimensionale Materialien, Molybdändisulfid und Wolframdiselenid (ein Übergangsmetalldichalkogenid-Material), um drei diskrete elektronische Vorrichtungen herzustellen: eine Stromversorgung, die in der Lage ist, Licht in elektrischen Strom umzuwandeln und Moleküle zu detektieren Sensoren und Speichergeräte, die von Sensoren erfasste Daten abrufen können.
Für Strom, die Forscher Molybdändisulfid und Wolframdiselenid kombinieren, um eine pn-Photodiode mit Hetero zu bilden. Diese Konfiguration ist gemeinsame pn-Übergangs-Solarzellen, Leuchtdioden, Laser und Photodetektoren Ausrüstung die Hauptabschnitte.
Bei der Vorrichtung zu interpretieren, wie Licht in elektrische Ladung umzuwandeln, wobei der Coleman: „Molybdändisulfid während des Herstellungsprozesses eine dünne Oxidschicht aus einem Material mit der Fähigkeit, Ladung zu speichern, oxidiert wird, wenn die Schwellenspannung angelegt wird, Molybdändisulfid eingeschlossene Ladung und. seine Widerstandsänderung Umschalten in einen anderen Zustand. '
Die Sensorvorrichtung demonstriert die Stärke von 2D-Materialien, da ihre atomare Dünne sehr empfindlich auf Änderungen ihres elektrischen Widerstands reagiert.In diesem Fall verwendeten die Forscher eine einzige Schicht Molybdändisulfid, um eine Chemikalie zu erzeugen, in der die Beständigkeit des Materials liegt Ändert sich mit der Anwesenheit von Molekülen.
Das letzte elektronische Bauteil-Speichergerät ist nicht immer leicht aus 2D-Materialien hergestellt worden, aber Anfang des Jahres entdeckten Forscher der Universität von Texas in Austin eine Methode, die an beiden Elektroden funktioniert. Atomschicht zwischen der Schichtdicke der Molybdän-Disulfid sandwichartig die Speichervorrichtung herzustellen, eine Speichereinrichtung und gefunden, daß der resultierende Widerstandswert. mIT-Team entwickelt, um ein Gerät die Grundstruktur der Atome zwischen zwei Elektroden eine Schicht aus Molybdändisulfid sandwichartig Schicht: Eine der beiden Elektroden besteht aus Silber und die andere aus Gold, laut Coleman wurde das Speichergerät auf der Basis von 2015 auf Nature Materials veröffentlichter Forschung modelliert.
Nach Coleman sagte, dass die drei Geräte unabhängig sind, aber in einem einzigen Chip integriert ist. ‚Modularität das Ziel unserer Bemühungen ist, so dass wir austauschen können, zu erhöhen und einzelne Komponenten zu verringern.‘
Nachdem das elektronische Gerät bereit ist, muss das Team die perfekte Mikropartikel finden, auf dem das elektronische Gerät an den 2D befestigt. Sie auf der Mikron großen Partikeln als SU-8 bezeichnet angeordnet sind. Das Hauptmerkmal ist, dass die Teilchen, die eine kolloidale ist Partikel können in der Suspension suspendiert werden.
Die Forscher fanden heraus, dass sie Teilchen, die nanoelektronische Geräte enthalten, in Form von Aerosolen mit Teilchen von bis zu einem Meter Durchmesser treiben können.In physikalischen Experimenten schoben die Forscher ihre Mikroroboter, um Gaspipelines zu simulieren, um Kohlenstoff nachzuweisen. Partikel oder flüchtige organische Verbindungen.
Um die Mikroroboter nach dem Begehen der Gasleitungen zu sammeln, fügten die Forscher kleine Spiegel hinzu, um die Mikroroboter durch ihre Lichtreflexionen zu sehen.Die Mikroroboter haben eine Metallverbindung und können diese nach dem Sammeln herunterladen. Gespeicherte Informationen.
Obwohl die analoge Gaspipeline der erste Test war, untersuchen die Forscher auch das Potenzial der Verwendung dieser Geräte als Monitore für das menschliche Verdauungssystem.
Laut Coleman wird das Ziel zukünftiger Arbeiten darin bestehen, die Bibliothek elektronischer Komponenten zu erweitern, die auf dem Chip integriert werden können.
Er fügte hinzu: "Wir werden diese verschiedenen Maschinen auf verschiedene Anwendungen anwenden, wie das menschliche Verdauungssystem, die Überwachung großer Gebiete, die erweiterte Überwachung der Pipeline und die geologische Erkundung."