<p>西北大學(xué)的一個(gè)跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種革命性的晶體管，有望成為輕質(zhì)、柔性、高性能生物電子學(xué)的理想選擇。</p> <p>&nbsp;</p> <p>電化學(xué)晶體管與血液和水兼容，可以放大重要信號，使其特別適用于生物醫(yī)學(xué)傳感。這種晶體管可以使可穿戴設(shè)備在生物設(shè)備接口處進(jìn)行現(xiàn)場信號處理。潛在的應(yīng)用包括測量心跳、血液中的鈉和鉀水平，以及用于研究睡眠障礙的眼動(dòng)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;所有現(xiàn)代電子產(chǎn)品都使用晶體管，可以快速開關(guān)電流。&rdquo;該研究的聯(lián)合通訊作者托賓&middot;j&middot;馬克斯(Tobin J. Marks)說。&ldquo;在這里，我們使用化學(xué)來增強(qiáng)開關(guān)。我們的電化學(xué)晶體管將性能提升到一個(gè)全新的水平。你擁有傳統(tǒng)晶體管的所有屬性，但更高的跨導(dǎo)(它可以提供放大的衡量標(biāo)準(zhǔn))，超穩(wěn)定的開關(guān)特性循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)高密度集成的小占地面積，以及簡單、低成本的制造。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>馬克斯是材料科學(xué)和有機(jī)電子學(xué)領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。他是溫伯格藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院催化化學(xué)Vladimir N. Ipatieff教授，麥考密克工程學(xué)院材料科學(xué)與工程、化學(xué)和生物工程教授。</p> <p>&nbsp;</p> <p>垂直電化學(xué)晶體管是基于一種新型電子聚合物和垂直結(jié)構(gòu)，而不是平面結(jié)構(gòu)。它既導(dǎo)電又導(dǎo)電，在空氣中很穩(wěn)定。新材料的設(shè)計(jì)和合成以及晶體管的制造和表征需要化學(xué)家、材料科學(xué)家和生物醫(yī)學(xué)工程師的合作專長。</p> <p>&nbsp;</p> <p>馬克斯和溫伯格化學(xué)研究教授安東尼奧&middot;法切蒂(Antonio Facchetti)一起領(lǐng)導(dǎo)了這個(gè)研究團(tuán)隊(duì);黃偉，現(xiàn)任中國電子科技大學(xué)教授;以及麥考密克學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程教授喬納森&middot;里夫內(nèi)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Rivnay說:&ldquo;這種令人興奮的新型晶體管使我們能夠同時(shí)使用生物系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的語言。生物系統(tǒng)通常通過離子信號進(jìn)行交流，而電子系統(tǒng)則通過電子進(jìn)行交流。&rdquo;&ldquo;這種晶體管作為&lsquo;混合導(dǎo)體&rsquo;非常有效地工作的能力，使它們在生物電子診斷和治療方面具有吸引力。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究詳細(xì)介紹了高效的電化學(xué)晶體管，并發(fā)表在本周的《自然》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Facchetti說:&ldquo;由于它們的垂直結(jié)構(gòu)，我們的電化學(xué)晶體管可以一個(gè)接一個(gè)地堆疊起來。&rdquo;&ldquo;因此，我們可以制造非常密集的電化學(xué)互補(bǔ)電路，這對于傳統(tǒng)的平面電化學(xué)晶體管來說是不可能的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>為了制造更可靠和更強(qiáng)大的電子電路，需要兩種類型的晶體管:帶正電荷的p型晶體管和帶負(fù)電荷的n型晶體管。這種類型的電路稱為互補(bǔ)電路。研究人員過去面臨的挑戰(zhàn)是n型晶體管難以制造，而且通常不穩(wěn)定。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這是首次證明兩種類型(p+n)電化學(xué)晶體管具有相似且非常高性能的電化學(xué)晶體管。這導(dǎo)致了非常有效的電化學(xué)互補(bǔ)電路的制造。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究的題目是&ldquo;用于互補(bǔ)電路的垂直有機(jī)電化學(xué)晶體管&rdquo;。黃、陳建華和姚瑤是共同第一作者。</p> <p>&nbsp;</p> <p>美國西北大學(xué)(Northwestern University)和柔性電子公司Flexterra聯(lián)合黃偉、陳建華、夏宇、安東尼奧&middot;法切蒂(Antonio Facchetti)和托賓&middot;馬克斯(Tobin Marks)提出了一項(xiàng)專利申請。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>