瞬態(tài)電子技術(shù):能夠被人體吸收的數(shù)碼相機(jī)
美國(guó)科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)一類(lèi)超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。這類(lèi)裝置可被用于多種醫(yī)療用途。
根據(jù)《科學(xué)》雜志刊登的一篇研究論文,這類(lèi)裝置由硅和氧化鎂構(gòu)成,被放置在蠶絲保護(hù)層內(nèi),在實(shí)現(xiàn)目的之后可以自然溶解。該技術(shù)已被用于高溫消毒傷口,避免細(xì)菌感染。
這是“瞬態(tài)電子”領(lǐng)域研究的一部分。利用這一技術(shù),研究人員已開(kāi)發(fā)出了“電子紋身”,即一類(lèi)可以在人體皮膚上彎曲和拉伸的傳感器。研究人員表示,這種可溶解的設(shè)備是傳統(tǒng)電子裝置的兩極,但通過(guò)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(shù):讓裝置徹底消失,以及使用外殼來(lái)控制消失的過(guò)程。
硅可以溶于水。而問(wèn)題在于,傳統(tǒng)大小的電子器件永遠(yuǎn)都不會(huì)徹底溶解。為此,研究人員使用了納米薄膜技術(shù)。由硅構(gòu)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(lái)自蠶,能溶解及改造。改變蠶絲結(jié)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(zhǎng)時(shí)間。
美國(guó)塔夫茨大學(xué)工程學(xué)院教授Fiorenzo Omenetto表示:“瞬態(tài)電子相對(duì)于傳統(tǒng)裝置提供了更強(qiáng)大的性能,而在預(yù)設(shè)的時(shí)間點(diǎn)可以被周?chē)h(huán)境徹底吸收,這可以是幾分鐘到幾年。”
瞬態(tài)電子的應(yīng)用已在實(shí)驗(yàn)室中得到了嘗試,包括64像素數(shù)碼相機(jī)、溫度傳感器和太陽(yáng)能電池等。伊利諾伊大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程教授John Rogers表示:“這是一個(gè)全新的理念,因此有很多機(jī)會(huì)。許多機(jī)會(huì)我們尚未確定。”
他認(rèn)為,該技術(shù)的一大應(yīng)用是手術(shù)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(shè)備可以被放置在手術(shù)位置,直到傷口愈合。通常,你只在危險(xiǎn)期,即手術(shù)之后的兩周需要它。”研究人員已在小白鼠身上做實(shí)驗(yàn),了解此類(lèi)設(shè)備對(duì)傷口的影響。
瞬態(tài)電子技術(shù)還可被用于設(shè)計(jì)藥物緩釋機(jī)制,或是在大腦和心臟中安裝的傳感器。該技術(shù)還可被用于制造環(huán)保的計(jì)算機(jī)和手機(jī)。Omenetto表示:“如果手機(jī)能在幾年后自然分解,那么將給環(huán)境帶來(lái)很大好處。”