İpek bazlı transistörler, sinir ağlarını, kendi kendine öğrenen devreleri ve doğrudan bellek depolamayı taklit eden yeni mikroişlemcilerin geliştirilmesine yol açabilir. Veya göre, yalnızca sensörler için kullanılabilir TechXplore.
Bilim insanları Tufts Üniversitesi Silklab biyolojik unsurları elektronik bileşenlerle iç içe geçiren yeni bir transistör sınıfı geliştirdiler. İpek fibroini yalıtkan olarak kullanan bu transistörler, biyolojik ve çevresel uyaranlara etkileşimli bir yanıt sunarak çeşitli sağlık uygulamalarına kapı açıyor. Ek olarak, bu transistörler biyo-etkileşimli elektroniklerde de kullanılabilir; ancak bu, yarı iletken endüstrisinde bir değişiklik gerektirecek ve yakın vadede gerçekleşmesi pek mümkün olmayan bir şey.
Organik bir malzeme olan ipek fibroin, elektronik bileşenlerde yaygın olarak kullanılan geleneksel inorganik yalıtkanların yerini alır. İpek fibroinin özellikleri, yüzeyler üzerinde birikmede hassasiyete ve çeşitli biyolojik ve kimyasal moleküller kullanılarak yapılan modifikasyonlara izin vererek, uyarlanabilirliğini ve biyolojik ve çevresel unsurlarla etkileşimini arttırır.
Bu hibrit transistörlerin pratik uygulanabilirliği, nem değişikliklerine karşı olağanüstü hassasiyet gösteren bir prototip nefes sensöründe sergilendi. Bu, bu transistörlerin, kardiyovasküler hastalıkları, akciğer hastalıklarını ve uyku apnesini tespit etmeye yönelik cihazların yanı sıra kan oksijenlenmesini, glikoz düzeylerini ve daha fazlasını tespit etmeye yönelik cihazlar da dahil olmak üzere tıbbi teşhis ekipmanlarındaki potansiyelini gösterir.
Tufts Üniversitesi Mühendislik Fakültesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Beom Joon Kim, “Bunu başardıktan sonra artık ticari çip üretiminde kullanılan üretim süreçlerinin aynısını kullanarak hibrit transistörler yapabiliriz” dedi. “Bu, bugün mevcut olan yeteneklerle bunlardan bir milyarını yapabileceğiniz anlamına geliyor.”
İpek bazlı transistörlerin karmaşık işleyişi, ipek içindeki iyonik bileşimin manipülasyonunda yatmaktadır. Bu manipülasyon, analog hesaplamada görülen işlevselliğe benzer şekilde değişken bilgi işlemeye izin verir. Böylesine incelikli bir operasyonel yaklaşım, transistörlerin bir dizi biyolojik ve çevresel faktörle etkileşime girmesini sağlayarak, modern mikroişlemciler içindeki bilgi işlem süreçlerinde devrim yaratma potansiyeli taşıyor.
Araştırmacılara göre ipeğin nano ölçekte başarılı bir şekilde işlenmesi, mevcut ticari çip üretim teknolojilerine kusursuz bir şekilde entegre edilebilir. Bu uyumluluk, mevcut elektronik cihaz ve sistemlerin milyarlarca biyolojik olarak etkileşimli transistörü kapsayacak şekilde gelişmesi olasılığının habercisi olabilir. Araştırmacılar, bunun yapay zekadaki sinir ağlarına, kendi kendini uyarlayan devrelere ve transistörlerdeki doğrudan bellek depolama yeteneklerine benzer gelişmiş mikroişlemcilerin geliştirilmesine yol açabileceğini söyledi.
Tufts Üniversitesi Silklab başkanı Fiorenzo Omenetto, “İleriye bakıldığında, kendi kendini eğiten, çevresel sinyallere yanıt veren ve belleği ayrı bir depolama birimine göndermek yerine doğrudan transistörlere kaydeden entegre devrelere sahip olunması hayal edilebilir” dedi.
