木头变身芯片:全球首个木制晶体管的成功研制
来源:木材之家
2023-05-15 18:00

  晶体管(Transistor )诞生于1947年,作为现代电器的最关键电子元件之一,其可以充当电子信号的开关器及放大器,并可以以极低的成本被批量制造,也因此被评为人类最重要的发明之一。但由于常用硅制晶体管有着很大的环境污染影响,科学家们一直在寻找一种可以替代其的环保型新材料。

  近期,瑞典皇家理工学院和林雪平大学的研究人员终于宣布,已成功研制出世界上第一个木制晶体管,并将相关研究成果发表在《美国国家科学院院刊》。

  据《PNAS科学日报》报道林雪平大学有机电子实验室的伊萨克·恩奎斯特教授的话说:“我们想到了一个前所未有的原则。是的,木制晶体管更慢,更粗糙,但它是活跃的,并有很大的发展潜力。”

  在以往的测试中,木制晶体管只能调节离子的传输,当离子耗尽时,晶体管也停止工作。然而,瑞典发明家这次创建的传输器可以连续工作,并调节电流,而不会磨损。

  在这次木制晶体管的研制中,研究人员使用了巴沙木这种号称世界上最轻木材的南美洲材料。这种木材在生长时基本无结疤,结构也很均匀,正好合适这项技术所需的木材特点。

  该团队从这个木材中去除木质素,只保留了均匀长的细胞纤维,管道上填充了一种名为聚乙烯二噻吩聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的导电塑料或聚合物,使这种木材材料能够传输电力。虽然目前它与硅制的晶体管每秒开关数十亿次相比,传输延迟还很大(1秒后实现打开,5秒后关闭电源)。但其比传统晶体管能承受更高的电流。

 

  目前,这种木制晶体管虽然比硅晶体更加省电力,但还不能替代硅晶体管在高性能计算的应用。凭借其比常规晶体管能承受更高电流冲击的能力,它已经可以在一些特定场景中发挥作用了。

免责说明:文字来源于木材之家原创,如图片涉及版权问题,请版权方与本网站取得联系。