Naukowcy stworzyli tranzystor z drewna. Dobry pomysł na kryzysowe czasy?

Kryzys na rynku półprzewodników powoli odchodzi w niepamięć, ale sytuacja w dalszym ciągu nie jest idealna. Rozwiązaniem tego stanu rzeczy mogłoby być opracowanie nowych metod wytwarzania elementów elektronicznych. Łatwo powiedzieć, trudno zrobić. Promyczek nadziei daje praca badaczy z dwóch uniwersytetów w Szwecji, którym udało się wytworzyć tranzystory z drewna.

Tranzystory z drewna naprawdę działają

Tranzystory są jednym z podstawowych elementów służących do tworzenia nowoczesnych urządzeń elektronicznych, wzmacniającymi sygnał elektryczny. Umożliwiają budowanie wzmacniaczy, generatorów, stabilizatorów, bramek logicznych, pamięci półprzewodnikowych i całej masy innych sprzętów. Naukowcom z Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie i Uniwersytetu Linköping stworzyli pierwsze działające tranzystory z drewna.

Badacze pochwalili się swoją wczesną wersją drewnianego tranzystora elektrochemicznego (WECT). Do ich stworzenia wykorzystano drewno balsa, charakteryzujące się wyjątkowo spójną strukturą. W procesie chemicznym usunięto z niego ligninę, która jest organicznym polimerem. Ligninę zastąpiono PEDOT:PSS, wysoce wydajnym organicznym polimerem przewodzącym, sprawiającym, że drewno przewodzi prąd.

Schemat budowy drewnianego tranzystora. | Źródło: liu.se

Tranzystor przełącza się z częstotliwością około 1 Hz. Wyłącza się w ciągu około jednej sekundy, ale włączenie trwa dłużej niż pięć sekund, co zdaniem naukowców jest imponujące jak na 1-milimetrowy kanał tranzystora. Dla porównania, firmy takie jak TSMC budują obecnie półprzewodniki w procesie 3 nm do urządzeń o częstotliwościach mierzonych w MHz i GHz.

Drewno zamiast krzemu?

Drewno prawdopodobnie nigdy nie będzie pełnić takiej samej roli jak krzem lub sensowne alternatywy, ale niektóre typy urządzeń mogą je wykorzystać. W określonych przypadkach może ono pomóc w stworzeniu biodegradowalnej elektroniki, bardziej zrównoważonej ekologicznie niż krzem.

„Tak, drewniany tranzystor jest powolny i niezbyt poręczny, ale działa i ma ogromny potencjał rozwojowy” – powiedział Isak Engquist, profesor nadzwyczajny w Laboratorium Elektroniki Organicznej na Uniwersytecie w Linköping.

Jednym z potencjalnych zastosowań wydają się wyświetlacze elektrochromatyczne, które niektóre firmy wykorzystują w produktach takich jak inteligentne szkło, inteligentne etykiety i inne urządzenia e-papierowe. Mogą wykonywać bardzo podstawowe funkcje obliczeniowe w niezwykle cienkich, elastycznych obudowach, które zużywają niewielkie ilości energii elektrycznej.

Źródło: liu.se