Беспроводная биоразлагаемая электроника совершит революцию в медицине

Представьте себе будущее, в котором заживлять раны, восстанавливать нервные клетки и сращивать переломанные кости можно будет с помощью небольших электронных схем. После выполнения своей функции электроника будет растворена в человеческом теле. Подобные технологии описываются в научно-фантастических фильмах, но благодаря ученым Иллинойского университета такие устройства станут реальностью в ближайшие годы. Первым шагом к этому стала печать гибкой электроники на человеческом теле в медицинских целях.

Как сообщает издание Wired, Роджерс и его команда создали дистанционно управляемые чипы на основе материалов, которые растворимы в воде и совместимы с биологическими организмами. Кремниевые наномембраны выступают в роли полупроводников. Магний играет важную биологическую роль, а диоксид кремния и оксид магния являются отличными диэлектриками. В качестве подложки для схемы использовался шелк.

Устройство питается радиоволнами через крошечную антенну. Учеными было создано несколько версий биоразлагаемых схем с разной толщиной магниевой антенны. Самая тонкая версия толщиной в 500 нанометров растворяется в воде при комнатной температуре в течение двух часов.

Чтобы продемонстрировать функциональность устройства, исследователи создали схему с антенной на светоизлучающем диоде. Затем они включили радиопередатчик на расстоянии около двух метров. В результате, устройство преобразовало порядка 15 процентов полученных радиоволн в электрическую энергию для питания светодиода. Когда схему поместили в деионизованную воду, она растворилась.

Работа выполнена на «отлично» и является важным шагом на пути реализации биоразлагаемых электронных систем, считает инженер Кристофер Беттингер из Университета Карнеги-Меллона. Он также отмечает, что при глубоком вживлении потребуются антенны большого размера. Существующие сегодня антенны не способны «прокормить» схемы.

В настоящее время Роджерс вместе со своими коллегами проводит испытания вживляемых биоразлагаемых схем на грызунах. До сих пор не было выявлено никаких побочных эффектов. Это позволяет надеяться на дальнейшее развитие технологии.