Costruire dispositivi elettronici transitori di solito significa fare qualcosa per farli smettere di funzionare:farli esplodere con la luce, bagnarli con acido, inzuppateli nell'acqua.
L'idea del professor Leon Bellan è di dissolverli con negligenza:smettere di applicare il calore, e si separano.
Utilizzando nanofili d'argento incorporati in un polimero che si dissolve in acqua a una temperatura inferiore a 32 gradi Celsius, tra la temperatura corporea e quella ambiente, Bellan e lo studente laureato in ingegneria meccanica Xin Zhang hanno realizzato un semplice circuito stampato che, finora, accende solo una luce LED. Le sue potenziali applicazioni sono molto più promettenti. "Supponiamo che tu usi questa tecnologia per creare un tag wireless RFID, "disse Bellano, assistente professore di ingegneria meccanica e biomedica alla Vanderbilt University. "Potresti impiantare informazioni importanti in una persona, e la temperatura corporea lo manterrebbe intatto. Se il tag è stato rimosso o il portatore è morto, si dissolverebbe. Potresti usarlo anche per i dispositivi medici impiantati - per farli disintegrare, richiederebbe solo l'applicazione di ghiaccio sulla pelle."
Nel laboratorio, i suoi minuscoli circuiti restano operativi nell'acqua riscaldata da una piastra calda. Spegnere la piastra calda, e iniziano a dissolversi in pochi minuti.
La carta del duo, disponibile online e di prossima pubblicazione sulla rivista Materiali e risorse applicati ACS , rappresenta un'applicazione della tecnologia che Bellan ha sviluppato lo scorso anno. Utilizzando un polimero speciale e una macchina per zucchero filato acquistata da un grande magazzino, tesse reti di fili di dimensioni comparabili, densità e complessità ai capillari, i minuscoli condotti che forniscono ossigeno e sostanze nutritive alle cellule.
Le reti di fibre simili a zucchero filato di Bellan possono essere incorporate in materiali che imitano la matrice extracellulare e quindi essere innescate per dissolversi, potenzialmente producendo sistemi capillari per organi artificiali. Sta usando lo stesso sistema di attivazione per produrre l'elettronica transitoria.
In questo sistema, i nanofili d'argento sono tenuti insieme nel polimero in modo che si tocchino, e finché il polimero non si dissolve, i nanofili formeranno un percorso per condurre l'elettricità simile alle tracce su un circuito. Innescare la dissoluzione del polimero abbassando la temperatura, e la rete di nanofili si disintegra, distruggendo il percorso conduttivo.
"L'elettronica transitoria è fantastica, e una volta che inizi ad associarlo a un materiale che risponde allo stimolo, inizi a trovare idee davvero fantascientifiche, "Bellan ha detto. "Potresti avere qualsiasi cascata di eventi che si traduce in uno stimolo davvero unico che lo fa degradare o ne impedisce il crollo. La temperatura è solo l'inizio".
I prossimi passi sono l'integrazione di semiconduttori per realizzare transistor e garantire che gli utenti possano interagire in modalità wireless con il dispositivo.
