Итальянские ученые создали съедобный транзистор

Итальянские ученые разработали съедобный транзистор из добавки, которая используется при производстве зубной пасты. Это результат работы лаборатории Caironi Итальянского технологического института, которая в 2019 году выиграла финансирование в размере €2 млн для исследований в области пищевой электроники.

Как устроен съедобный транзистор

Команда инженеров создала транзистор, используя фталоцианин меди (CuPc) — синий пигмент, который используется при производстве зубных паст и обладает отбеливающими свойствами. При этом CuPc способствует проводимости заряда, поэтому его можно использовать в качестве полупроводника в органической электронике.

На подложке из этилцеллюлозы (пищевая добавка) напечатаны электрические контакты транзистора. Они сделаны на основе раствора частиц золота (которые также широко используются в пищевой промышленности для украшения). Транзисторный «затвор» — электрод, на который подается управляющее напряжение — тоже съедобный, на основе хитозана. Такой транзистор работает при низких напряжениях (<1 В) и может стабильно функционировать более года.

Перед созданием транзистора исследователи оценили количество CuPc, поступающего в организм человека при ежедневном использовании зубной пасты: оно колеблется от 0,5 до 2 миллиграммов. Это намного превышает количество CuPc, необходимого для создания съедобного транзистора. «С тем количеством фталоцианина меди, которое мы потребляем ежедневно, мы теоретически могли бы произвести около 10 тыс. съедобных транзисторов», — объяснила ведущий автор исследования Елена Фельтри изданию ZME Science.

Какие перспективы у съедобной электроники

По словам ученых, съедобная электроника изменит систему здравоохранения. Устройства, подобные этим транзисторам, можно встроить в «умные таблетки». Они смогут контролировать внутреннее состояние организма, отслеживать доставку лекарств или распознавать ранние признаки различных заболеваний.

Эту технологию также можно применять в пищевой промышленности. Например, возможность интеграции такой электроники в повседневную упаковку продуктов может предоставить потребителям лучшее понимание того, что они едят, и повысить безопасность пищевых товаров по всей цепочке поставок.

Однако исследователи отмечают, что хотя CuPc и другие материалы, используемые в этих транзисторах, в целом признаны безопасными, все еще существует необходимость изучения их токсичности. Долгосрочные последствия приема этих компонентов, даже в небольших количествах, остаются неясными.