Исследователи, стремящиеся объединить биологию и технологии, часто сталкиваются с необходимостью перевода “языков” этих двух областей. Цифровая техника работает на основе электронных переключателей, которые контролируют поток тока и напряжения, тогда как наш организм использует химию, перемещая ионы — заряженные атомы или молекулы. Проблема заключалась в том, что при включении органических электрохимических транзисторов (OECT) возникала задержка, которую никто не мог объяснить.
Команда ученых из Университета Вашингтона (UW) нашла разгадку этого явления. Они выяснили, что OECT включаются в два этапа, что вызывает задержку, но выключаются в один шаг, без задержки.
Эти транзисторы играют ключевую роль в имплантируемых медицинских устройствах, таких как биосенсоры, и могут стать основой для будущих разработок в области биосенсорики, нейрокомпьютерных интерфейсов и вычислительных систем, вдохновленных работой мозга.
Команда UW выяснила, что задержка при включении транзисторов происходит из-за двухэтапного процесса: сначала ионы распространяются по транзистору, а затем дополнительные заряженные частицы проникают в структуру, увеличивая ток до рабочего уровня. При выключении процесс более прост: заряженные частицы равномерно уходят из транзистора, быстро прерывая ток.
Это открытие позволит ученым создавать более быстрые и эффективные транзисторы для медицинских устройств и систем, моделирующих работу мозга.