Съедобный транзистор из зубной пасты

13.10.2024

Современная медицина и технологии все чаще пересекаются, создавая уникальные разработки, которые могут изменить подход к лечению и диагностике. Одним из таких инновационных открытий стал съедобный транзистор, созданный учеными из Италии и Сербии. В основе этого устройства лежит необычный материал - фталоцианин меди (CuPc), который также используется в отбеливающей зубной пасте. Однако, его применение в электронике может открыть новые возможности для безопасных медицинских устройств, которые можно проглатывать для исследования организма.

Фталоцианин меди (CuPc) уже давно известен как органический полупроводник, а его стабильность и безопасность делают его идеальным кандидатом для использования в электронике, предназначенной для взаимодействия с человеческим телом. Исследователи выяснили, что этот материал может работать в составе управляемого электролитом транзистора при низком напряжении - менее 1 В. Важно отметить, что CuPc абсолютно безопасен для потребления человеком, что делает его идеальным компонентом для съедобных устройств.

Интересный факт: каждый человек, чистя зубы два раза в день, потребляет около 1 миллиграмма CuPc, что в тысячи раз больше, чем требуется для создания одного транзистора - всего 80 нанограммов. Это делает фталоцианин меди не только безопасным, но и крайне экономичным для использования в миниатюрных съедобных чипах. Такие транзисторы могут быть внедрены в медицинские устройства, которые можно проглотить для анализа работы желудочно-кишечного тракта или других органов.

Одним из перспективных направлений применения съедобных транзисторов является капсульная эндоскопия. На данный момент капсульная эндоскопия представляет собой метод, при котором пациент проглатывает крошечную беспроводную камеру, чтобы врач мог визуально исследовать внутренние органы. Однако этот метод ограничен только визуальным наблюдением и требует медицинского контроля. Съедобные транзисторы, в свою очередь, позволят создать более сложные устройства, которые смогут не только визуализировать, но и измерять уровень ферментов и других химических веществ в организме, что значительно расширит возможности диагностики.

Такие устройства могут стать мощным инструментом для ранней диагностики заболеваний. Съедобные транзисторы, благодаря своей безопасности, не требуют специальной подготовки или постоянного медицинского надзора, что делает их удобными и доступными для использования даже вне больничных условий. Например, они могут применяться для автоматического мониторинга состояния пациента или для активации лечебных процедур в ответ на определенные химические реакции в организме.

Это не первое предложение по созданию съедобных электронных компонентов. Ранее ученые уже разрабатывали съедобные электролиты, батареи, суперконденсаторы, проводящие пасты и чернила. Однако без транзисторов, выполняющих функцию "мозга" системы, такие устройства не могли бы полноценно функционировать. Разработка съедобного транзистора на основе CuPc решает эту проблему, открывая путь к созданию сложных и полностью автономных электронных систем.

CuPc-транзисторы могут стать недорогим и простым решением для создания съедобной электроники, что в свою очередь открывает большие перспективы для медицинской диагностики и лечения. В будущем такие устройства смогут автоматизировать множество процессов, связанных с контролем за здоровьем, делая диагностику более доступной и эффективной.

<< Назад: Совместный просмотр телевизора с родителями полезен маленьким детям 13.10.2024

>> Вперед: Вертикальная ферма для промышленного выращивания клубники 12.10.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Искусственный интеллект сможет приблизиться к возможностям человеческого мозга 04.05.2019 Исследователи из Университета Пердью (Purdue University) разработали технологию использования магнитного излучения для программирования и обучения роботов, беспилотных автомобилей и летательных средств. Она позволит искусственному интеллекту более эффективно получать и обрабатывать информацию, обобщать полученные данные и самостоятельно делать выводы об окружающих устройство объектах, выявлять их свойства и различия. "Наши нейронные сети имитируют определенные виды деятельности человеческого мозга и проводят вычисления с помощью соединений синапсов и нейронов, словно мозг человека", - отметил Каушик Рой, профессор вычислительной и электротехники Университета Пердью. Группа исследователей предложила принципиально новый обучающий алгоритм, основанный на биологических процессах регуляции силы связей между нейронами (Spike-timing-dependent plasticity), которые были обнаружены экспериментальным путем в гиппокампе лабораторной крысы. Магнитное излучение в технологии используется для управления состоянием намагниченности нейронов, которое позволяет влиять на энергоэффективность ИИ, скорость обработки и сжатия объема данных. "Мы создали более простую нейросеть, которую можно использовать для решения сложных задач и оптимизации таких процессов, как построение графиков и маршрутов", - сказал Рой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025