Najdôležitejší vynález ľudstva dostal nový kabát: Aké využitie nájde prvý drevený tranzistor?
Výskumníci z Linköping University vytvorili funkčný tranzistor z drevených materiálov. Ako funguje?
Tranzistor je trojvrstvová polovodičová súčiastka, ktorá sa dnes používa v skoro každom elektronickom zariadení ako zosilňovač, spínač, stabilizátor a modulátor elektrického napätia alebo prúdu.
Vnútorná vrstva sa nazýva báza a vonkajšie vrstvy sú emitor a kolektor. Vnútorná vrstvva má opačný typ nevlastnej vodivosti ako vonkajšie vrstvy. Existujú dva druhy tranzistorov, bipolárne a unipolárne tranzistory. Bipolárne využívajú nosiče náboja obidvoch polarít, zatiaľ čo unipolárne využívajú nosiče náboja len jednej polarity.
Vynájdené boli pred takmer sto rokmi a ich vynález sa radí k najdôležitejším technologickým výdobytkom ľudstva, hneď vedľa telefónu, žiarovky alebo bicykla. Ako sme už spomenuli, tranzistory regulujú elektrický prúd, no môžu fungovať aj ako spínač. Dnes sú základom modernej techniky a dokážeme ich dokonca vyrábať aj na nanoškále.
Výskumníkom z Linköping University sa v spolupráci s KTH Royal Institute of Technology podarilo vyrobiť prvý elektrický tranzistor, ktorý sa skladá len z dreva.
„Naša štúdia dospela k pozoruhodnému objavu. Priznávame, že náš drevený tranzistor je veľký a pomalý, no na druhú stranu funguje a má obrovský vývojový potenciál,“ tvrdí Isak Engquist, jeden z autorov nového výskumu.
Tomuto konceptu sa výskumníci venovali aj v predchádzajúcich prácach, no tieto modely dokázali regulovať len transport iónov. Keď sa ióny minuli, tranzistor prestával fungovať. V novej štúdii ale predstavili model dreveného tranzistora, ktorý dokáže fungovať oveľa dlhšie a zároveň dokáže regulovať elektrický prúd bez opotrebovania.
Neprehliadnite
Na výrobu tranzistora vedci použili drevo balza, ktoré je veľmi ľahké a mäkké. Pomerne často sa používa v modelárstve, ale aj iných druhoch hobby či profesionálnych činností. Pre potreby štúdie ale výskumníci potrebovali rovnomerne štruktúrované drevo. Výskumníci odstránili z dreva lignín a ponechali len dlhé celulózové vlákna s kanálikmi, kde sa predtým lignín nachádzal. Tieto kanáliky vyplnili vodivým polymérom s názvom PEDOT:PSS. Výsledkom bol vodivý drevený materiál.
Pomocou tohto materiálu výskumníci vybudovali drevený tranzistor, ktorý dokázal regulovať elektrický prúd a pri určitej hladine výstupu dokázal pracovať neprerušovane. Drevený tranzistor mohol slúžiť aj ako vypínač, no v tomto prípade si vedci všimli oneskorenie. Vypnutie trvalo približne sekundu, zatiaľ čo zapnutie približne päť sekúnd.
Využitie dreveného tranzistora
Tento koncept by mohol nájsť uplatnenie ako regulátor napätia v prípade elektronických rastlín, čo je ďalší ambiciózny projekt, ktorému sa vedci na univerzite venujú. Ako však priznali, zatiaľ nemajú predstavu o možných uplatneniach.
„Drevený tranzistor sme nevytvorili za účelom nejakého uplatnenia, ale jednoducho preto, lebo sme ho vytvoriť mohli. Náš výskum považujeme za základný a ukázali sme v ňom, že aj takéto niečo je možné. Veríme, že naša práca inšpiruje ďalších výskumníkov, ktorí ju posunú na novú úroveň,“ zdôrazňuje Engquist.
Vo svojich predchádzajúcich výskumoch vytvorili ružu, do ktorej implementovali elektronické komponenty. Elektronické rastliny by vedcom umožnili lepšie monitorovať ich rast alebo iné vlastnosti. Zároveň by ale mohli slúžiť ako ekologické antény.
Komentáre