Графен как основа для имплантированной электроники

Графен как основа для имплантированной электроники

Имплантаты, заменяющие те или иные человеческие органы, давно никого не удивляют, а их эффективность постепенно приближается к естественным аналогам. Это справедливо даже в такой области, как зрение, где добиться результата труднее всего. Более того, не так давно удалось впервые создать имплантат, который позволил мыши видеть в ИК-лучах.

Особый интерес представляют искусственные заменители глаз. (Здесь и ниже иллюстрации Lucas H. Hess et all.)

Но вместе с достижениями налицо и очевидные проблемы. Большинство этих устройств основано на кремнии — твёрдом, хрупком, остром. А потому их интеграция в мягкие ткани сложна и требует переходных «упаковочных» материалов, часто негативно сказывающихся на параметрах самих имплантатов. Любое же «нарушение» упаковки ведёт к повреждению соседней ткани, зачастую — нейронов, в практическом отношении почти невосстановимых. Наконец, тёплые и влажные условия внутри человеческого организма, насыщенность наших внутренностей солями и пр. ограничивают период устойчивого функционирования устройств.

Для имплантируемой электроники нужна гибкая основа, совместимая с человеческими тканями. Lucas Hess) и его коллеги по Мюнхенскому техническому университету (Германия) полагают, что нашли идеальный вариант. И это графен.

Учёным, как они утверждают, удалось экспериментально продемонстрировать исключительную устойчивость графена к агрессивной среде внутри человеческого организма.

Опыты, по уверениям исследователей, показали полную совместимость нейронов и графена.

По их словам, на такой базе также можно делать транзисторы, где регулирование затвора осуществляется в силу взаимодействия с раствором — средой, в которой такое устройство находится. Иными словами, можно включить жидкости, омывающие имплантированную электронику, в непосредственную деятельность последней.

Что особенно важно, графеновые транзисторы, в которых затвор регулируется окружающим его раствором, будут намного чувствительнее к электронным изменениям в их окружении, чем обычная кремниевая техника.

Сейчас исследователи работают над взаимодействием графеновых интерфейсов с различными клетками, включая ганглионарную (нейрон сетчатки глаза). Впечатления самые радужные: графен, по их словам, отменно биосовместим во всех рассмотренных экспериментально случаях.

С препринтом исследования можно ознакомиться здесь.

Источник: science.compulenta.ru

Похожие новости:
Мышцы из графена обеспечат плавные движения
Биоинженерам из университета Дюка удалось создать материал, который сможет обеспечить плавные движения искусственных протезов и экзоскелетов. В настоящее время движения этих устройств обеспечиваются гидравлическими или пневматическими приводами, что делает невозможными плавные и естественные движения из-за того, ..
2013-02-26 1894 0 Технология
0
Смятый графен стал основой искусственных мышц
Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных «мышц» - электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка. Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали ..
2013-01-29 1951 0 Технология
1
Материал толщиной в одну молекулу имеет преимущества
Открытие графена, материала толщиной в один атом и обладающего исключительной прочностью и другими свойствами запустило лавину исследований в области его применения, от электроники до оптики и структурных материалов. Но новые исследования полагают, что это было только начало: целое семейство двухмерных материалов ..
2012-08-25 1697 1 Технология
0
Графен применят в очистке воды от радиации
Несмотря на то, что средства массовой информации немного затихли о катастрофе на Фукусиме 1, которая потрясла Японию в 2011 году, трудный процесс очистки и обеззараживания территорий является повседневной реальностью для японцев. Одна из худших катастроф была прямым результатом того, что АЭС была ..
2013-01-16 1447 0 Технология
0
Графен может усиливать энергию света
Ученые их испанского Института фотоники и Массачусетского технологического института (США) обнаружили, что графен при поглощении одиночного фотона преобразует его сразу в несколько электронов. В большинстве материалов при поглощении одного фотона вырабатывается лишь один электрон. Графен, следовательно, способен стать ..
2013-03-1 2015 0 Технология
0
Ученые научились управлять структурой графена
Группа физиков из Университета штата Аризона обнаружила, как изменить кристаллическую структуру графена при помощи электрического поля. Это открытие стало важным шагом к возможному использованию графена в микропроцессорах, которые будут меньше и быстрее, чем современные компоненты, построенные на основе кремния. Графен ..
2014-05-05 1533 0 Технология
0
Nokia освоит миллиардный грант на внедрение графена
Nokia стала одной из компаний, получивших от Европейского союза крупный грант на изучение графена, самого прочного и тонкого материала на Земле. Размер субсидии — 1,35 миллиарда долларов, пишет CNET. Деньги на исследования будут выплачиваться постепенно, в течение ..
2013-02-2 1454 0 Технология
0
Создан первый транзистор на фосфорной альтернативе графена
Ученые из Мичиганского университета и Университета Пердью разработали первый в мире транзистор на фосфорене — двухмерном фосфоре. Описание устройства выложено в виде препринта в архиве Корнельского университета, кратко о нем пишет NewScientist. На основе фосфорена и сульфида молибдена ученые создали CMOS-инвертер ..
2014-01-27 1715 0 Технология
0
Графен оказался идеальным материалом для бронежилетов
Физики в новом баллистическом тесте продемонстрировали высокую ударопрочность графена, а также сравнили его с бронежилетом. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. В новом тесте ученые использовали лазерный импульс, ..
2014-11-30 4043 0 Технология
4
Ученые создали новую систему формирования радиосигналов
Команда инженеров из Колумбийского Университета создала нано -механическую систему с возможностью формирования радиосигналов FM. Другими словами, они построили то, что является фактически самым маленьким в мире FM радио передатчиком. Используя графен (один атомный слой углерода признанный за его прочность и превосходные электрические ..
2013-12-4 1408 0 Технология
0
Ученые научились печатать электронными чернилами
Ученые из Кембриджского университета продемонстрировали миру свои электронные чернила на основе графена. Новая технология пригодится в медицине, ее можно применять в аэропортах. Также открываются огромные перспективы для надеваемой электроники. Изначально ученые распечатали на основе чернил пластиковую клавиатуру, способную ..
2013-11-7 1560 0 Технология
0
Помпоны из графена приспособили для аккумуляторов будущих смартфонов
Ученые из южнокорейского университета изготовили самые необычные 3D-помпоны их графена (сростки тонких лепестков на подобии помпона или шарика из гофрированной бумаги), что должно позволить использовать это вещество в батареях. Графен является одним из лучших электропроводников в мире, однако его структурное строение не позволяет ..
2015-01-22 6296 0 Технология
-2
Разработан дешевый метод получения графена
Американские и корейские ученые разработали метод получения графена из сухого льда, который отличается очень низкой стоимостью.В настоящее время графен получил почетный статус синтетического материала века – совершенно плоские листы, состоящие из атомов углерода, ..
2012-05-12 5070 0 Технология
0
Ученые создали невидимый электронный датчик
Такао Сомея (Takao Someya), профессор из Токийского университета (University of Tokyo), недавно представил работу своей научной группы, которая разработала то, что можно назвать самой тонкой электроникой в мире. Тончайшие листы этих чрезвычайно гибких электронных устройств ..
2013-08-3 1367 0 Технология
0
Графен решили использовать для опреснения воды
Инженеры из Массачусетского технологического института предложили использовать графен с порами контролируемого размера для опреснения воды. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее краткое содержание можно прочитать на сайте института. Физики моделировали проникновение ионов солей через графеновые поры ..
2012-07-3 2189 0 Технология
0