美國科學家正在開發(fā)一類超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。
根據(jù)《科學》雜志刊登的一篇研究論文,這類裝置由硅和氧化鎂構成,被放置在蠶絲保護層內(nèi),在實現(xiàn)目的之后可以自然溶解。該技術已被用于高溫消毒傷口,避免細菌感染。
這是“瞬態(tài)電子”領域研究的一部分。利用這一技術,研究人員已開發(fā)出了“電子文身”,即一類可以在人體皮膚上彎曲和拉伸的傳感器。 這種設備是傳統(tǒng)電子裝置的兩極,但通過一定的處理可以保持穩(wěn)定。使電子裝置以可控的方式逐漸消失需要兩方面技術:讓裝置徹底消失,以及使用外殼來控制消失的過程。
硅可以溶于水。而問題在于,傳統(tǒng)大小的電子器件永遠都不會徹底溶解。為此,研究人員使用了納米薄膜技術。由硅構成納米薄膜能在幾天到幾周內(nèi)溶解。蠶絲材料則用于控制溶解的速度。這一材料來自蠶,能溶解及改造。改變蠶絲結晶的方式能調(diào)整最終性能,并決定這一裝置能持續(xù)多長時間。
美國塔夫茨大學工程學院教授Fiorenzo Omenetto表示:“瞬態(tài)電子相對于傳統(tǒng)裝置提供了更強大的性能,而在預設的時間點可以被周圍環(huán)境徹底吸收,這可以是幾分鐘到幾年。”瞬態(tài)電子的應用已在實驗室中得到了嘗試,包括64像素數(shù)碼相機、溫度傳感器和太陽能電池等。
伊利諾伊大學機械科學與工程教授John Rogers表示:“這是一個全新的理念,因此有很多機會。許多機會我們尚未確定。”
他認為,該技術的一大應用是手術后的傷口處理。他表示:“感染是并發(fā)癥的主要原因。這樣的設備可以被放置在手術位置,直到傷口愈合。通常,你只在危險期,即手術之后的兩周需要它。”研究人員已在小白鼠身上做實驗,了解此類設備對傷口的影響。
瞬態(tài)電子技術還可被用于設計藥物緩釋機制,或是在大腦和心臟中安裝的傳感器。該技術還可被用于制造環(huán)保的計算機和手機。Omenetto表示:“如果手機能在幾年后自然分解,那么將給環(huán)境帶來很大好處。”