Aus Holz zusammengesetzte Transistoren für Biosensoren

Schwedische Forscher der Universität Linköping und des Royal Institute of Technology

entwickelte einen Transistor aus Holz,mit speziellen Polymeren verarbeitet. Die Technologie eignet sich zur Herstellung von Sensoren, die in lebende Pflanzen und Bäume für die Land- und Forstwirtschaft integriert werden können.

Holz, obwohl ein Isolator, war frühermodifiziert mit leitfähigen Materialien zur Verwendung in Batterien, Superkondensatoren und anderen elektrischen Systemen. In einer neuen Studie haben sich schwedische Chemiker und Ingenieure darauf konzentriert, einen elektrischen Transistor aus Holz zu bauen.

Wissenschaftler verwendeten Balsaholzmodifiziert mit leitfähigen Polymeren – elektrisch leitfähige Materialien, die aus organischen Polymeren bestehen. Dazu legten sie Holzstreifen in eine chemische Lösung, um Lignin zu entfernen, das Wasser transportiert und dem Holz mechanische Unterstützung und Stressresistenz verleiht. Durch die Entfernung von Lignin nimmt die Porosität der Holzzellwände zu. Die Forscher tränkten die behandelten Materialien in einer flüssigen Lösung, die ein leitfähiges Polymer enthielt. 

Eine Illustration der Herstellung eines Transistors aus Holz. Bild: Van Chinh Tran et al., PNAS

Um Transistoren herzustellen, verwendeten Ingenieuredrei Bretter aus behandeltem Holz. Zwei davon wurden als Steuerelektroden übereinander gestapelt. Der dritte wurde senkrecht zwischen ihnen platziert - er diente als Kanal zwischen der Stromquelle und der Stromentnahme. Um die Ionen und Elektronen in Bewegung zu halten, füllten die Wissenschaftler die Hohlräume im Kanal mit einem Elektrolytgel. Das Ergebnis ist ein Kreuztransistor.

Die Forscher testeten ihr Gerät.Sie verwendeten einen Strom von 2,5 V und zeigten, dass es in der Lage war, den Strom zu steuern. Obwohl die Geschwindigkeit des Geräts deutlich langsamer ist als bei Silizium-Pendants, zeigt die Studie, dass die Herstellung von Biotransistoren grundsätzlich möglich ist, sagen die Entwickler.

Weiter lesen:

Es gab ein Foto im zweittiefsten Unterwasserloch der Welt

Sehen Sie, was mit Merkur passiert ist, als er der Sonne so nahe wie möglich kam

Wissenschaftler sind bereit, den neuen Baum als den ältesten der Welt anzuerkennen