Новое устройство на базе нано-транзисторов с "жидким" затвором может следить за здоровьем человека, анализируя его пот - «Наука и технологии»

Новый микроскопический датчик, сделанный на основе современных кремниевых транзисторов, позволяет отслеживать в режиме реального времени состояние здоровья, анализируя химический состав жидкостей, таких, как пот, выделяемых телом человека. Высокая чувствительность такого датчика, совмещенная с электроникой, усиливающей и выполняющей достаточно сложную обработку сигналов, позволит создать малогабаритные автономные медицинские устройства, которые при помощи беспроводных технологий будут осуществлять постоянный круглосуточный мониторинг состояния здоровья человека.

Новый датчик является разработкой Лаборатории наноэлектронных устройств Nanoelectronic Devices Laboratory (Nanolab) Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), он представляет собой первый шаг на пути к созданию диагностического устройства, которое можно приклеить к телу пациента практически в любом его месте как маленький кусочек прозрачного пластыря.

"Ионное равновесие в жидкостях, выделяемых телом человека, заключает в себе массу информации о состоянии его здоровья" - рассказывает Адриан Айонеску (Adrian Ionescu), директор Nanolab, - "Наше устройство позволяет обнаружить не только показатель pH, но и даже самые незначительные отклонения концентрации заряженных частиц разных типов в жидкости. Кроме этого мы можем отслеживать факты появления некоторых электрических нейтральных молекул белков, что расширяет функциональность нашего датчика".

Основу датчика составляют кремниевые транзисторы FinFET, имеющие практически такую же структуру, как и транзисторы, используемые компанией Intel в самых современных микропроцессорах. Но, поверх транзистора исследователи проложили микроканал, через который течет крошечный поток жидкости, ионный анализ которой и выполняет транзистор-датчик. Когда молекулы и ионы проходят через область электронного канала транзистора, их электрический заряд вмешивается в работу полупроводникового устройства, изменяя текущий через него электрический ток.