Die Idee von Siliziumtransistoren und -prozessoren ist so. . . 2022. Forscher in Schweden haben die ersten Holztransistoren entworfen und getestet. Mannschaften bei Universität Linköping in Norrköping und der Königlichen Technischen Hochschule in Stockholm haben einen Artikel mit dem Titel veröffentlicht Elektrische Strommodulation in elektrochemischen Holztransistorenin dem die Entstehung, die Fähigkeiten und das Potenzial des von ihnen kürzlich entwickelten elektrochemischen Holztransistors (WECT) erörtert werden.
Dieses WECT könnte den Weg für holzbasierte Elektronik ebnen, die nachhaltiger und biologisch abbaubar ist. Darüber hinaus könnte die Holzelektronik die elektronische Steuerung lebender Pflanzen liefern.
Nicht Nanometer, sondern Zentimeter
Regelmäßige Leser werden mit den neuesten Fortschritten in der Siliziumtransistortechnologie bestens vertraut sein. Fast täglich berichten unsere Schlagzeilen von Fortschritten von Intel, Samsung und TSMC, die darum kämpfen, Spitzenprozesse zu entwickeln, mit Transistoren, die in Nanometern gemessen werden und mit Geschwindigkeiten von mehreren Gigahertz laufen. Machen Sie sich jetzt jedoch bereit, denn das von den schwedischen Forschern entworfene und getestete WECT hatte einen Durchmesser von 3 cm und eine Schaltfrequenz von unter einem Hertz.
Nicht jedes elektronische Gerät benötigt die höchsten Geschwindigkeiten und kleinsten Transistoren. Sicherlich ist das beschriebene WECT ziemlich groß und mag keine Eile. „Wir haben ein beispielloses Prinzip entwickelt“, sagte Isak Engquist, Senior Associate Professor am Laboratory for Organic Electronics an der Universität Linköping, in einer Universität Pressemitteilung. „Ja, der Holztransistor ist langsam und sperrig, aber er funktioniert und hat ein enormes Entwicklungspotenzial.“
Wie aus Holz ein Transistor wurde
Um zu beschreiben, wie Holz zur Herstellung eines Transistors verwendet werden kann, wollen wir zunächst einen Blick auf herkömmliche Transistoren werfen, die in elektronischen Geräten weit verbreitet sind. Feldeffekttransistoren sind ein wichtiger Baustein der modernen Elektronik und werden am häufigsten aus Halbleitern wie Silizium oder Germanium hergestellt.
Die inhärente Natur dieser Elemente ermöglicht es einem Transistor, als Verstärker oder Schalter zu fungieren, wenn eine Spannung oder ein Strom an seine Anschlüsse angelegt wird. Seit Mitte des 20. Jahrhunderts die ersten FETs hergestellt wurden, hat die Forschung und Entwicklung kontinuierlich daran gearbeitet, sie zu miniaturisieren und sie dazu zu bringen, mit außergewöhnlichen Frequenzen zu laufen.
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Um das WECT zu erstellen, benötigten die Forscher leitfähiges Holz (CW). Dies wird hergestellt, indem das Lignin durch einen chemischen Lösungsmittelprozess aus dem Holz entfernt wird. Anschließend werden die Kanäle, in denen Lignin vorhanden war, durch ein gemischtes Elektronenionen leitendes Polymer ersetzt. In diesem Projekt war das ausgewählte Holz Balsa (wegen seiner wünschenswerten inneren Kanalstruktur) und das leitfähige Polymer PEDOT:PSS. Um den WECT zu konstruieren, wurden drei CW-Stücke verwendet: ein Stück als zentraler Transistorkanal und je eines als oberes und unteres Gate.
Der WECT-Transistor ist bemerkenswert, auch wenn er nicht die Art von Spezifikationen hat, über die wir normalerweise diskutieren Toms Hardware. Anstatt ein Selbstzweck zu sein, sagen die Forscher, dass sie Beweise für die Möglichkeiten des Holztransistors geliefert haben und hoffen, dass sie zukünftige Arbeiten und Anwendungen inspirieren werden.