瞬態電子技術:能夠被人體吸收的數碼相機

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導讀美國科學家正在開發一類超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。美國科學家正在開發一類超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。這類裝置可被用於多種醫療用途。根據《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,在實現目的之後可以自然溶解。該技術已被用於高溫消毒傷口,避免細菌感染。這是“瞬態電子”領域研究的一部分。利 ...


美國科學家正在開發一類超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。

美國科學家正在開發一類超薄電子裝置,能在人體中自然溶解。這類裝置可被用於多種醫療用途。

根據《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,在實現目的之後可以自然溶解。該技術已被用於高溫消毒傷口,避免細菌感染。

這是“瞬態電子”領域研究的一部分。利用這一技術,研究人員已開發出了“電子紋身”,即一類可以在人體皮膚上彎曲和拉伸的傳感器。研究人員表示,這種可溶解的設備是傳統電子裝置的兩極,但通過一定的處理可以保持穩定。

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。

硅可以溶於水。而問題在於,傳統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溶解。蠶絲材料則用於控制溶解的速度。這一材料來自蠶,能溶解及改造。改變蠶絲結晶的方式能調整最終性能,並決定這一裝置能持續多長時間。

美國塔夫茨大學工程學院教授Fiorenzo Omenetto表示:“瞬態電子相對於傳統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境徹底吸收,這可以是幾分鐘到幾年。”

瞬態電子的應用已在實驗室中得到了嘗試,包括64像素數碼相機、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後的傷口處理。他表示:“感染是並發症的主要原因。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,即手術之後的兩周需要它。”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。

瞬態電子技術還可被用於設計藥物緩釋機制,或是在大腦和心髒中安裝的傳感器。該技術還可被用於制造環保的計算機和手機。Omenetto表示:“如果手機能在幾年後自然分解,那麼將給環境帶來很大好處。”

本文編譯自:BBC

《科學》雜志原文:A Physically Transient Form of Silicon Electronics

(李瑋)

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