شاید خواندن این مطلب شما را شگفت زده کند، اما ماده ای که در خمیردندان روزمره ما یافت می شود می تواند کلید لوازم الکترونیکی خوراکی باشد. محققان موسسه فناوری IIT-ایتالیایی در میلان اکنون یک ترانزیستور مبتنی بر خمیر دندان برای مراقبت های بهداشتی ساخته اند.
این تیم میگوید که این نانودستگاه میتواند جزء حیاتی «قرص های هوشمند» در آینده باشد. هنگامی که این دستگاه کوچک وارد بدن می شود، ممکن است سلامت افراد را ردیابی کند و سپس به طور بی ضرری خراب شود. النا فلتری، نویسنده اصلی و دانشجوی دکترا در این موسسه، گفت: “با مقدار فتالوسیانین مسی که روزانه مصرف میکنیم، میتوانیم از نظر تئوری تقریباً 10000 ترانزیستور خوراکی بسازیم.”
رنگدانه روشن کننده دندان
این تیم بر روی ماده ای به نام فتالوسیانین مس تمرکز کردند. این رنگدانه آبی معمولاً در بسیاری از خمیردندان های تجاری یافت می شود و با پوشاندن دندان ها با کریستال هایش به عنوان یک عامل سفید کننده عمل می کند. جالب اینجاست که این کریستال ها به عنوان یک “فیلتر نوری” عمل می کنند و نور را به گونه ای منعکس می کنند که باعث سفیدتر دیده شدن دندان ها می شود.
با گذشت روز، فتالوسیانین مس به آرامی توسط بزاق خارج می شود و در نهایت وارد بدن شما می شود. از طریق تحقیقات، آنها دریافتند که افراد عادی هر بار که دندان های خود را مسواک می زنند، ناخودآگاه یک میلی گرم فتالوسیانین مس مصرف می کنند.
جالب اینجاست که این رنگدانه ساختار شیمیایی منحصر به فردی دارد. این امکان هدایت بار را در کریستال های خود فراهم می کند، به این معنی که می تواند به طور موثر جریان الکتریکی را حمل کند. این ویژگی آن را به یک ماده ایده آل برای نیمه هادی ها تبدیل می کند که اجزای ضروری در دستگاه های الکترونیکی هستند. این رنگدانه، که خوراکی است، میتواند دستگاه های الکترونیکی کوچکی را در بدن ما نیز تامین کند.
اجزای مختلف خمیردندان
محققان مقادیر کمی از فتالوسیانین مس را در یک مدار خوراکی ادغام کردند و ترانزیستوری ایجاد کردند که با ولتاژ پایین کار می کند. مدارها بر روی پایه ای پایدار از بستر اتیل سلولز ساخته شده اند. اغلب در صنایع دارویی و صنایع غذایی استفاده می شود.
علاوه بر این، اتصالات الکتریکی روی مدارها با استفاده از فناوری جوهرافشان چاپ شد. در این حالت جوهر حاوی محلولی از ذرات طلا است. طلا اغلب در تزئین غذا به عنوان رنگدانه استفاده می شود و همچنین رسانای عالی الکتریسیته است.
همه ترانزیستورها از یک “دروازه” تشکیل شده اند که جریان جریان را تنظیم می کند.
دروازه ترانزیستور خوراکی مبتنی بر کیتوزان بود، یک پلیمر طبیعی که از پوسته سخت پوستان مانند خرچنگ به دست می آید. کیتوزان یک “عامل ژل کننده درجه غذایی” است که آن را برای مصرف بی خطر می کند. هنگامی که برای ایجاد یک ژل الکترولیتی استفاده می شود، یک ماده رسانا را تشکیل می دهد که می تواند برای کنترل جریان الکتریسیته استفاده شود.
با اعمال ولتاژ پایین (کمتر از 1 ولت) به گیت، می تواند جریان عبوری از ترانزیستور را کنترل کند و به طور موثر آن را روشن یا خاموش کند. طبق بیانیه مطبوعاتی، این ترانزیستورهای خوراکی می توانند در قرص های هوشمند برای نظارت بر علائم حیاتی، تشخیص زودهنگام بیماری ها، ارائه درمان های هدفمند و حتی کنترل کیفیت غذا استفاده شوند.
در مرحله بعد، تیم قصد دارد مواد خوراکی دیگری را پیدا کند (جدا از این خمیردندان ) که دارای خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب برای ایجاد یک دستگاه الکترونیکی خوراکی و هوشمند باشد. این دستگاه ها می توانند برای اهداف مراقبت های بهداشتی مانند نظارت بر عملکرد بدن در سیستم گوارش استفاده شوند.
دیدگاهتان را بنویسید