Transistor Berbasis Benang yang Revolusioner Membuka Jalan bagi Elektronika Fleksibel
Universitas Tufts, Medford, Massachusetts
Sebuah transistor telah dibuat dari benang linen, memungkinkan terciptanya perangkat elektronik yang seluruhnya terbuat dari benang tipis yang dapat ditenun menjadi kain, dikenakan pada kulit, atau ditanamkan melalui pembedahan untuk pemantauan diagnostik. Perangkat elektronik yang fleksibel dapat memungkinkan berbagai aplikasi yang dapat disesuaikan dengan berbagai bentuk dan memungkinkan pergerakan bebas tanpa mengurangi fungsi.
Dalam transistor berbasis benang, benang berlapis karbon nanotube membawa arus listrik antara kabel sumber (S) dan kabel saluran (D) sebagai respons terhadap tegangan yang dirasakan pada kabel gerbang (G). (Universitas Tufts)
Transistor berbasis benang (TBT) dapat dibuat menjadi rangkaian logika berbasis semua benang dan sirkuit terpadu. Sirkuit ini menggantikan komponen kaku terakhir yang tersisa dari banyak perangkat fleksibel saat ini dan bila digabungkan dengan sensor berbasis ulir, memungkinkan terciptanya perangkat multipleks yang sepenuhnya fleksibel.
Kebanyakan elektronik fleksibel membentuk logam dan semikonduktor menjadi struktur yang dapat ditekuk atau menggunakan bahan yang secara intrinsik fleksibel seperti polimer penghantar. Dibandingkan dengan barang elektronik berbahan dasar polimer dan bahan fleksibel lainnya, barang elektronik berbahan benang memiliki fleksibilitas yang lebih besar, keragaman bahan, dan kemampuan untuk diproduksi tanpa memerlukan ruang bersih. Elektronik berbasis benang dapat mencakup perangkat diagnostik yang sangat tipis, lembut, dan cukup fleksibel untuk berintegrasi secara mulus dengan jaringan biologis yang diukur.
Pembuatan TBT melibatkan pelapisan benang linen dengan tabung nano karbon, menciptakan permukaan semikonduktor tempat elektron dapat bergerak. Pada benang tersebut terdapat dua kabel emas tipis — “sumber” elektron dan “saluran” tempat elektron mengalir keluar (dalam beberapa konfigurasi, elektron dapat mengalir ke arah lain). Kawat ketiga, yang disebut gerbang, dipasang pada bahan yang mengelilingi benang sehingga perubahan kecil tegangan melalui kawat gerbang memungkinkan arus besar mengalir melalui benang antara sumber dan saluran — prinsip dasar transistor.
Gel yang mengandung elektrolit digunakan sebagai bahan yang mengelilingi benang dan dihubungkan ke kawat gerbang. Gel ini terdiri dari nanopartikel silika yang berkumpul sendiri menjadi struktur jaringan. Gel elektrolit (atau ionogel) dapat diendapkan pada benang dengan cara dip-coating atau usapan cepat. Berbeda dengan oksida padat atau polimer yang digunakan sebagai bahan gerbang pada transistor klasik, ionogel memiliki ketahanan terhadap peregangan atau pelenturan.
Untuk informasi lebih lanjut, hubungi Mike Silver di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya.; 617-627-0545.
