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Transistor impreso por inyección de tinta y flexible

Es la primera vez que se logra un transistor impreso de alto rendimiento que demuestra una buena confiabilidad durante varios meses, sin cambiar las características. Lo ha conseguido el equipo del Dr. Chen Jiang en la Universidad de Cambridge.

Se trata de un transistor impreso de alto rendimiento con flexibilidad para su uso en electrónica portátil e implantable.

El transistor está impreso por inyección de tinta de los investigadores es lo suficientemente sensible como para detectar con precisión las señales electrofisiológicas de la piel cuando se usa junto con un dispositivo portátil.

En el entorno virtual, por ejemplo, el rastreo de movimientos oculares sutiles mediante electrooculografía es necesario para obtener una representación mejor y más realista que se base, por ejemplo, en la representación de profundidad de campo.

En comparación con otras tecnologías de película delgada como el silicio o los óxidos metálicos, el consumo de energía del transistor es mil veces menor y la relación señal / ruido es cien veces mejor.

Los resultados, publicados en la revista Science,  demuestran el potencial de utilizar la tecnología de impresión de inyección de tinta de bajo costo para integrar directamente los biomateriales con la electrónica, a fin de crear nuevas aplicaciones en la vanguardia de las interfaces electrónico-biológicas, como el seguimiento de los movimientos oculares en la realidad virtual y aumentada.

El Dr. Chen Jiang, primer autor del artículo, anteriormente de la División  de Ingeniería Eléctrica del Departamento de Ingeniería explica que este transistor mejora los transistores orgánicos típicos que tienen un nivel de confiabilidad más bajo de solo unos pocos días o incluso unas pocas horas. En 2018, el Dr. Jiang recibió la beca para estudiantes de doctorado de la IEEE Electron Devices Society destinada a promover y apoyar la investigación de dispositivos electrónicos.

El Dr. David Hasko, del Departamento de Ingeniería y coautor del artículo, dijo: “Esta aplicación demuestra un ejemplo más de cómo es posible fabricar un circuito completo utilizando una sola herramienta de impresión de inyección de tinta altamente asequible que pone una planta de fabricación. Al alcance de la mayoría de los departamentos universitarios. Sería una excelente manera de introducir, por ejemplo, reglas de diseño y microfabricación de una manera práctica “.

La profesora Arokia Nathan, ex Presidenta de Sistemas y Pantallas Fotónicas en el Departamento de Ingeniería, quien dirigió la investigación, agregó: “El resultado de esta investigación es muy emocionante. “Un rendimiento casi ideal de transistores y circuitos en gran medida independientes del diseño es la demostración por excelencia de cómo lograr una interfaz de sensor analógico de baja potencia y alta resolución de señal utilizando tecnologías de impresión simplistas y de bajo costo”. El profesor Nathan ahora es un empresario gestionando sus propias empresas de alta tecnología.

Por su parte, el profesor Manohar Bance, presidente de otología y cirugía de la base del cráneo de la Universidad de Cambridge y consultor honorario del Fideicomiso de la Fundación de los Hospitales de las Universidades de Cambridge, dijo: “Esta tecnología representa un paso importante hacia la medición eficiente y precisa de señales biológicas.

El futuro incluirá la medición en tiempo real de las señales de muchos sistemas biológicos y su incorporación en el monitoreo de la asistencia y el diagnóstico del motor en tiempo real.

La interfaz entre la biología y la electrónica es un área fundamental a desarrollar para realizar este futuro “.

Más información: C. Jiang; H. Woo Choi; X. Cheng; H. Ma; D. Hasko; A. Nathan, ‘Printed subthreshold organic transistors operating at high gain and ultralow power’. Science (2019). DOI: 10.1126/science.aav7057

Ver la versión de acceso abierto aquí.

Fuente: University of Cambridge

Nota: La foto de cabecera de esta noticia no representa el transistor descrito.