De ingenieurs van Cambridge hebben een hoogwaardige gedrukte transistor ontwikkeld met flexibiliteit voor gebruik in draagbare en implanteerbare elektronica.

Een transistor is een halfgeleidercomponent die wordt gebruikt als elektrische schakelaar en/of om stroom te versterken, waardoor de stroom die er doorheen vloeit kan worden geregeld door een elektrisch signaal.

De inkjet-geprinte transistor van de onderzoekers is gevoelig genoeg om elektrofysiologische signalen van de huid nauwkeurig te detecteren bij gebruik in combinatie met een draagbaar apparaat. In de virtuele omgeving, bijvoorbeeld, het volgen van subtiele oogbewegingen door middel van elektro-oculografie is nodig voor een beter, meer realistische weergave die berust op, bijvoorbeeld, scherptediepte weergave. In vergelijking met andere dunnefilmtechnologieën zoals silicium of metaaloxiden, het stroomverbruik van de transistor is duizend keer minder en de signaal-ruisverhouding honderd keer beter.

De resultaten, gerapporteerd in het journaal Wetenschap , het potentieel aantonen van het gebruik van goedkope inkjetprinttechnologie om biomaterialen rechtstreeks met elektronica te integreren, om nieuwe toepassingen te creëren in de voorhoede van de elektronica-biologie-interface, zoals het volgen van oogbewegingen in virtual en augmented reality.

"Dit is de eerste keer dat een dergelijke hoogwaardige gedrukte transistor is bereikt die gedurende meerdere maanden een goede betrouwbaarheid aantoont, zonder veranderende kenmerken, " zei Dr. Chen Jiang, de eerste auteur van de krant, voorheen van de afdeling Electrical Engineering van de afdeling Engineering. "Deze transistor is een verbetering ten opzichte van typische organische transistors die een lager betrouwbaarheidsniveau hebben van slechts een paar dagen of zelfs een paar uur." in 2018, Dr. Jiang ontving de IEEE Electron Devices Society Ph.D. Student Fellowship om onderzoek naar elektronische apparaten te promoten en te ondersteunen.

Dr. David Hasko, de co-auteur van het papier van de afdeling Engineering, zei:"Deze applicatie demonstreert nog een voorbeeld van hoe het mogelijk is om een ​​hele schakeling te fabriceren met slechts een enkele, zeer betaalbaar, inkjetprinter waarmee een fabricagefabriek binnen het bereik van de meeste universitaire afdelingen komt. Het zou een uitstekende manier zijn om kennis te maken, bijvoorbeeld, ontwerpregels en microfabricage op een praktische manier."

Professor Arokia Nathan, de voormalige voorzitter van Photonic Systems and Displays bij de afdeling Engineering, die het onderzoek leidde, toegevoegd:"De uitkomst van dit onderzoek is zeer opwindend. Een bijna ideale prestatie van grotendeels onafhankelijke ontwerpregeltransistoren en circuits is de ultieme demonstratie van hoe een laag vermogen te bereiken, analoge sensorinterface met hoge signaalresolutie met behulp van goedkope, simplistische printtechnologieën." Professor Nathan is nu een ondernemer die zijn eigen hightech start-ups leidt.

Professor Manohar Bance, Leerstoel Otologie en Schedelbasischirurgie, Universiteit van Cambridge en honorair adviseur, Cambridge Universities Hospitals Foundation Trust, zei:"Deze technologie betekent een grote stap voorwaarts in het efficiënt en nauwkeurig meten van biologische signalen. De toekomst omvat het realtime meten van signalen van veel biologische systemen en hun integratie in het monitoren van realtime motorondersteuning en diagnostiek. De interface tussen biologie en elektronica is een fundamenteel gebied om te ontwikkelen om deze toekomst te realiseren."