Американские разработчики продемонстрировали электронную микросхему, способную после завершения работы полностью и без следа раствориться в воде и даже в организме, и без какого-либо вреда для него.

Биодеградируемая микросхема под кожей лабораторного животного
Все используемые материалы биосовместимы и безопасны при поглощении в организме
Прозрачную основу микросхемы составляет пористый кремний, тончайшие проводники — магниевые
Микросхема неплохо растворяется в воде
Скорость растворения зависит от толщины изолирующих слоев оксида магния и шелка

Технология, названная авторами «прозрачной электроникой» (transient electronics), обещает в будущем появление уникальных устройств для медицины — «умных» электронных имплантов, которые после внедрения в организм выполняют нужную задачу и рассасываются, не требуя операции по удалению. Возможно, такой подход пригодится и создателям всевозможных гаджетов: выйдя из моды, устройство не повиснет мертвым, сложным в утилизации грузом, а исчезнет, растворившись в воде.

По мнению главы группы разработчиков профессора Фьоренцо Оменетто (Fiorenzo Omenetto), возможна смена самого отношения к электронике. Вместо того, чтобы закладывать в микросхему как можно более длительный срок службы, ее можно проектировать конкретно под нужную задачу, а затем — менять на новую, более совершенную.

Собственно «начинку» технологии представляют два материала: пористый кремний в качестве изолирующей основы и магний в качестве проводника. Скомпонованная из них микросхема помещается в слой оксида магния, а затем — между тончайшими слоями шелка. Все эти вещества полностью биосовместимы, обычно не отторгаются организмом и разлагаются в нем без вреда.

Скорость этой «утилизации» определяется толщиной внешних защитных слоев. Шелк и оксид магния начинают растворяться сразу при погружении в воду. Процесс этот продолжается с легко предсказуемой скоростью. Как только они растворятся полностью — наступает очередь самой микросхемы. На все это может потребоваться как несколько дней, так и несколько месяцев.

В ходе тестов авторы продемонстрировали эффективность своего подхода при контролируемом растворении микросхем не только в воде, но и в физрастворе, имитирующем рН и солевой баланс человеческой крови, и даже в организме лабораторных животных. Под кожу мышам внедрялись устройства-нагреватели, способные убивать опасные микроорганизмы, и после нужного времени работы они разлагались без какого-либо зафиксированного вреда для грызунов.

Проблема состоит в одном: у ученых пока не имеется «водорастворимых» батарей для питания подобных устройств. Возможно, вместо них удастся использовать беспроводную передачу энергии, но и создание необходимых для этого индукционных катушек из «прозрачной электроники» — дело будущего. Впрочем, перспективы технологии вполне интересны для того, чтобы проект развивался успешно.

По пресс-релизу Tufts University