Hoy en día, el Massachusetts Institute of Technology (MIT) investigadores han ideado una manera de nanoescala dispositivos electrónicos injertadas sobre las partículas de micro flotantes ser monitoreado de una variedad de gas en el ambiente para el funcionamiento interno del sistema digestivo humano.
La semana pasada en la Conferencia y Exposición Nacional de la Sociedad Química Americana, Michael Stella, profesor de ingeniería química en el Instituto de Tecnología de Massachusetts y el investigador Volodymyr Korman del equipo de investigación los introdujeron para usar las fuerzas de van der Waals (atómica y molecular La formación de un vínculo entre ellos, la fuerza que los acerca más, permite que los componentes electrónicos hechos de materiales bidimensionales (2D) se adhieran a las partículas flotantes.
Strano y Coman utilizaron materiales bidimensionales, disulfuro de molibdeno y diseleniuro de tungsteno (un material de dicalcogenuro de metal de transición) para crear tres dispositivos electrónicos discretos: una fuente de energía capaz de convertir la luz en corriente eléctrica, capaz de detectar moléculas Sensores y dispositivos de memoria que pueden recuperar los datos recopilados por los sensores.
Para los suministros de energía, los investigadores combinaron disulfuro de molibdeno con diseleniuro de tungsteno para formar una heterounión pn como un fotodiodo.Esta ubicua unión pn se compone de células solares, diodos emisores de luz, fotodetectores y láseres. La parte principal
Al explicar cómo el dispositivo convierte la luz en carga eléctrica, Coman dijo: "El disulfuro de molibdeno se oxida durante el proceso de preparación. La delgada capa de óxido del material tiene la capacidad de almacenar carga. Cuando se aplica un voltaje de umbral, el disulfuro de molibdeno captura la carga y Cambia su resistencia y cambia a un estado diferente. '
El dispositivo sensor 2D demuestran la resistencia del material, debido a sus muy sensibles a sus átomos de delgadez cambios en la resistencia. En este caso, los investigadores utilizaron una sola capa de disulfuro de molibdeno, una sustancia química, en el que el material resistivo Cambios con la presencia de una molécula.
El último dispositivo electrónico de almacenamiento de componentes no siempre está hecho fácilmente con materiales 2D. Pero a principios de este año, investigadores de la Universidad de Texas en Austin descubrieron una manera de pasar el capa atómica intercalado entre el espesor de capa del disulfuro de molibdeno para preparar el dispositivo de memoria, que tiene un dispositivo de memoria y se encontró que el valor de la resistencia resultante. equipo del MIT desarrolló un dispositivo es la estructura básica de átomos entre dos electrodos intercalando una capa de disulfuro de molibdeno capa en un dos electrodos de plata, la otra es de oro, de acuerdo con Coleman dijo, el dispositivo de memoria se basa en estudios publicados en 2015, Nature Materials en el modelado hizo.
Según Coleman, los tres dispositivos son todos independientes, pero están todos integrados en un solo chip. 'La modularización es el objetivo de nuestros esfuerzos para que podamos intercambiar, aumentar y disminuir cada componente'.
Una vez que los componentes electrónicos están listos, el equipo necesita encontrar las micropartículas perfectas y conectar sus dispositivos electrónicos en 2D. Se colocan en partículas del tamaño de micras llamadas SU-8. La característica clave de la partícula es que es un coloide. Partículas, se pueden suspender en suspensión.
Los investigadores descubrieron que pueden impulsar partículas que contienen dispositivos nanoelectrónicos para que funcionen en forma de aerosoles, con partículas que viajan hasta un metro. En experimentos de física, los investigadores empujaron sus micro robots para simular tuberías de gas para detectar carbono. Partículas o compuestos orgánicos volátiles.
Para recolectar los micro-robots después de caminar a lo largo de las tuberías de gas, los investigadores agregaron pequeños espejos para ver los micro-robots a través de sus reflejos de luz. Los micro-robots tienen una conexión de metal y pueden descargarlos una vez que se hayan recogido. Información almacenada.
Aunque el gasoducto analógico fue la primera prueba, los investigadores también están investigando el potencial del uso de estos dispositivos como monitores para el sistema digestivo humano.
Según Coleman, el objetivo del trabajo futuro será ampliar la biblioteca de componentes electrónicos que se pueden integrar en el chip.
Y agregó: "Vamos a aplicar estas máquinas diferentes para diferentes aplicaciones, tales como el sistema digestivo humano, la vigilancia de un área grande, ampliar la supervisión de tuberías y la exploración geológica.