یک تیم تحقیقات بین المللی موفق به تولید یک فیلم پلیمری شده است که اولین ترانزیستور آلی انعطاف‌پذیر محسوب می‌شود. این ترانزیستور تحت دمای بسیار بالای در فرآیند استریل کردن پزشکی سالم می‌ماند. نتایج این تحقیق در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
اولین ترانزیستور آلی انعطاف‌پذیر قابل استریل کردن
ادوات الکترونیکی هر روز اهمیت بیشتری در حوزه پزشکی و درمان پیدا می‌کنند، پیش‌بینی می‌شود که ادوات مبتنی بر ترانزیستورهای آلی افزایش بیشتری یابد که در این صورت می‌توان ادوات انعطاف پذیر تولید کرد. ترانزیستورهای آلی معمولا روی یک زیرلایه پلیمری زیست سازگار تولید می‌شوند.
برای استفاده از این ترانزیستورها باید ولتاژ عبوری از آنها تا حد چند ولت کاهش یافته و خطر زوال آنها در حین فرآیند استریل کردن کاهش یابد. بیشتر ترانزیستورهای آلی امروزی قابل استفاده در حوزه سلامت نیست زیرا آنها معمولا در ولتاژهای ۲۰ تا ۸۰ کار می‌کنند و تحمل دمای استریل کردن را نیز ندارند.
یک تیم تحقیقاتی موفق به تولید ترانزیستوری شده است که در ولتاژ ۲ ولت کار کرده و قادر است دمای استاندارد استریل کردن (۱۵۰ درجه سانتیگراد) را تحمل کند بدون این که مشکلی در عملکرد آن ایجاد شود. کلید اصلی تولید این ترانزیستور، روش شکل‌دهی فیلم عایق بسیار نازک است. این گروه از یک روش جدید برای تشکیل فیلم‌های “تک لایه خودارایی داده متراکم” استفاده کردند که در نهایت ضخامت فیلم‌ها به ۲ نانومتر می‌رسد که روی یک فیلم پلیمری ایجاد می‌شود. با این کار می‌توان دما زیرلایه را تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد افزایش داد بدون این که حفره‌ای درون فیلم‌های خودآرایی داده ایجاد شود.
به‌نظر می رسد که فیلم‌های خودآرایی داده در فرآیند حرارت‌دهی به‌راحتی دچار مشکل شوند اما در واقع چنین نیست و فیلم‌های متراکم خودآرایی داده می‌توانند دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد یا بالاتر را تحمل کنند. این موضوع با استفاده از تابش سینکورتون و مطالعه ساختار بلوری فیلم‌ها به اثبات رسیده است.
برای بهبود پایداری حرارتی این ترانزیستورهای آلی، یک لایه کپسوله شده جدید حاوی مواد کامپوزیتی فلزی/آلی به‌همراه نیمه‌هادی‌های آلی پایدار در این سیستم استفاده شده است.
این پروژه با همکاری یوه لین لو از دانشگاه پرینستون، یک گروه تحقیقاتی از موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) و آزمایشگاه ملی بروکاون انجام شده است. از این ترانزیستورها می‌توان در البسه‌های الکترونیکی استفاده کرد که در آنها اطلاعات مفیدی درباره وضعیت بدن از طریق پوست دریافت شده و ضبط می‌شود.
