Los transistores basados en seda podrían conducir al desarrollo de nuevos microprocesadores que imiten redes neuronales, circuitos de autoaprendizaje y almacenamiento directo de memoria. O simplemente usarse para sensores, según TechXplore.
Los científicos del Silklab de la Universidad de Tufts han desarrollado una nueva clase de transistores que entrelaza elementos biológicos con componentes electrónicos. Al utilizar fibroína de seda como aislante, estos transistores ofrecen una respuesta interactiva a estímulos biológicos y ambientales, abriendo puertas a una variedad de aplicaciones de salud. Además, estos transistores podrían usarse en electrónica biointeractiva, aunque esto requerirá un cambio en la industria de los semiconductores, algo que es poco probable que suceda en el corto plazo, si es que sucede.
La fibroína de seda, un material orgánico, reemplaza a los aislantes inorgánicos convencionales comúnmente utilizados en componentes electrónicos. Los atributos de la fibroína de seda permiten la precisión en la deposición sobre superficies y modificaciones utilizando diversas moléculas biológicas y químicas, mejorando su adaptabilidad e interacción con elementos biológicos y ambientales.
La aplicabilidad práctica de estos transistores híbridos se demostró en un prototipo de sensor de aliento, demostrando una sensibilidad excepcional a los cambios de humedad. Esto significa el potencial de estos transistores en equipos de diagnóstico médico, incluidos dispositivos para detectar enfermedades cardiovasculares, enfermedades pulmonares y apnea del sueño, así como monitores de oxigenación de la sangre, niveles de glucosa y más.
«Habiendo logrado esto, ahora podemos fabricar transistores híbridos con los mismos procesos de fabricación que se utilizan para la fabricación de chips comerciales», dijo Beom Joon Kim, investigador postdoctoral de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts. «Esto significa que se pueden fabricar mil millones de estos con capacidades disponibles hoy».
El intrincado funcionamiento de los transistores a base de seda radica en la manipulación de la composición iónica dentro de la seda. Esta manipulación permite el procesamiento de información variable, similar a la funcionalidad que se ve en la informática analógica. Un enfoque operativo tan matizado permite a los transistores interactuar con un espectro de factores biológicos y ambientales, con el potencial de revolucionar los procesos informáticos dentro de los microprocesadores modernos.
Según los investigadores, el exitoso procesamiento de seda a nanoescala se puede integrar perfectamente con las tecnologías comerciales de fabricación de chips existentes. Esta compatibilidad podría presagiar la posibilidad de evolucionar los dispositivos y sistemas electrónicos actuales para incluir miles de millones de transistores biológicamente interactivos. Esto podría conducir al desarrollo de microprocesadores avanzados, similares a las redes neuronales de la inteligencia artificial, circuitos autoadaptativos y capacidades de almacenamiento directo de memoria en transistores, dijeron los investigadores.
«De cara al futuro, uno podría imaginar tener circuitos integrados que se entrenen a sí mismos, respondan a señales ambientales y registren la memoria directamente en los transistores en lugar de enviarla a un almacenamiento separado», dijo Fiorenzo Omenetto, director del Silklab de la Universidad de Tufts.