Новая ветвь наноэлектроники – нано-пьезотроника — позволяет объединить электронные компоненты и пьезоэлектрические НЭМС-устройства. Как считают ученые, нано-пьезотронные устройства найдут применение в разработке медицинских имплантантов и бытовой электронике.
Жон Лин Ван (Zhong Lin Wang), профессор из школы материаловедения технологического института Джорджии, смог создать наноструны из оксида цинка, на основе которых впоследствии учеными был изготовлен пьезоэлектрический нанотранзистор со специфическими механоэлектрическими свойствами.
Как считает проф. Ван, это открытие может привести к началу новой эры в наноэлектронике. Пьезотронные устройства, помещенные в кровоток, позволят, например, измерять кровяное давление. Другие пьезосенсоры могут измерять силу в несколько нано- и даже пикоНьютон.
Новый нано-пьезотронный транзистор может изменять протекание электрического тока через него под воздействием механической силы, применяемой к наноструне из оксида цинка. В результате доработки нанотранзистора проф. Ван и его коллеги получили нано-пьезоэлектрический диод.
Структуры на основе оксида цинка могут быть гибкими, что существенно расширяет область их применения. Механические деформации пьезотронного полимера могут активировать его и управлять его встроенной электроникой.
Таким образом, гибкие пьезотронные компоненты можно использовать в качестве генераторов электрической энергии для медицинских имплантантов, длительно находящихся в теле человека. При этом механическое изгибание чипа в процессе обычных движений человека будет «подзаряжать» имплантанты энергией.
Ученые впервые представили принцип действия подобного наногенератора и его прототип весной 2006 года. С тех пор нано-пьезотроника расширилась до появления не только источников энергии, но и устройств управления и контроля. Как надеются исследователи, через несколько лет различные пьезоэлектрические наноустройства смогут внести серьезный вклад в медицинскую и бытовую наноэлектронику, сообщает PhysOrg.
