Ҳангоми кори транзистор, канали сӯрохӣ ба вуҷуд меояд, дар ҳоле ки қабати дугонаи электрикии аз ҷониби катион ба вуҷуд омада ба вуҷуд меояд.
Муҳаққиқони Донишгоҳи Миллии Сеул транзистори нурафкани электрохимиявии органикии ултра-пастшиддатро таҳия карданд, ки метавонад ҳамзамон коркарди сигнал, хотира ва партоби нурро дар дохили як дастгоҳи нимноқил анҷом диҳад. Бо ворид кардани тақвиятдиҳандаи интиқоли ион ба канали нимноқилҳои полимерии нурафкан, даста ташаккули қабати дуқабатаи электрикиро дар интерфейси электроди дренажӣ имконпазир кард, ки имкон медиҳад, ки тазриқи самараноки электрон бидуни такя ба шиддатҳои баланд ё допинги навъи ноустувори n, ки дар усулҳои анъанавӣ истифода мешаванд, анҷом дода шавад.
Дар натиҷа, дастгоҳ сохтори оддии якқабата фаъолро нигоҳ дошт ва ҳамзамон ҳам кори шиддати паст ва ҳам партоби нури васеъ ва фазоӣ, дар баробари функсияи коркарди сигналҳои нейроморфӣ, ба даст овард.
Ин асар дар маҷаллаи Nature Materials нашр шудааст.
Электроникаи пӯшидашаванда босуръат берун аз соатҳои интеллектуалӣ ва айнакҳои интеллектуалӣ ба платформаҳои дӯстонаи насли оянда табдил ёфта, дар оянда ба дастгоҳҳои рӯи пӯст ва имплантатсияшаванда густариш меёбад.
Аз ҷумла, дастгоҳҳои пӯшидашаванда дар пӯст, дар якҷоягӣ бо технологияҳои нимноқилҳои ҳамгирошуда, ки функсияҳои ҳассоскунӣ, коркарди сигнал, хотира ва намоишро дар як платформа муттаҳид мекунанд, ҳамчун технологияҳои калидии имконпазир барои нигоҳубини тандурустии наслҳои оянда ва саноати электроникаи оянда ҳисобида мешаванд.
Ба наздикӣ, электроникаи пӯшида аз ошкоркунии оддии биосигнал берун рафта, ба коркард ва визуализатсияи сигнал дар вақти воқеӣ пеш рафт.
Аммо, то ҳол, ин функсияҳо одатан бо истифода аз дастгоҳҳои алоҳидаи пайвастшуда амалӣ карда мешуданд, ки боиси сохторҳои мураккаб, ҷузъҳои калонҳаҷм ва сахт ва истеъмоли баланди энергия мегардад. Аз ин рӯ, муттаҳид кардани функсияҳои сершумор дар дохили як меъмории оддии дастгоҳ ба як мушкили асосӣ табдил ёфтааст.
1. Чаро дастгоҳҳои мавҷуда ноком мешаванд
Транзисторҳои нурафкани органикӣ ҳамчун номзадҳои умедбахш барои электроникаи пӯшидашавандаи насли оянда таваҷҷӯҳро ҷалб кардаанд, зеро онҳо метавонанд вазифаҳои транзистор ва диодҳои нурафканро дар як дастгоҳ муттаҳид кунанд.
Аммо, транзисторҳои анъанавии органикӣ бо сохтори электроди паҳлӯӣ ба шиддати баланди корӣ аз 80 то 180 В ниёз доранд, зеро масофаи дур байни электродҳо ва монеаи калони тазриқи электрон мавҷуд аст.
Ҳатто вақте ки допинги ионҳои электрохимиявӣ барои паст кардани шиддати корӣ истифода мешавад, беш аз 3,5 В ҳанӯз ҳам лозим аст ва минтақаи партов танг ва ноустувор боқӣ мемонад, ки истифодаи амалии онро дар дисплейҳои воқеӣ ва системаҳои электронии пӯшидашавандаи интеллектуалӣ маҳдуд мекунад.
2. Транзистори нав чӣ гуна кор мекунад
Гурӯҳи тадқиқотӣ як транзистори нурафкани электрохимиявии органикии ултра-пастшиддатро таҳия кард, ки коркарди сигнал, хотира ва партоби нурро дар дохили як транзистори органикӣ муттаҳид мекунад.
Бо ворид кардани тақвиятдиҳандаи интиқоли ионҳо ба қабати фаъол барои ба вуҷуд овардани ташаккули қабати дукаратаи электрикӣ дар интерфейси электрод, даста механизми нави тазриқи самараноки электронро бидуни такя ба шиддати баланд ё допингҳои ноустувор, ки дар усулҳои анъанавӣ истифода мешаванд, муаррифӣ кард.
Ин имкон дод, ки ҳатто дар шиддатҳои <3.5 В, ки қаблан барои кор хеле паст ҳисобида мешуданд, партоби рӯшноӣ ба амал ояд ва ҳамзамон минтақаи васеъ ва устувори партобро нигоҳ дорад.
Инчунин, дастгоҳ хусусиятҳои коркарди сигнал ва хотираро нишон дод, ки дар зери ангезаҳои такрорӣ ҷамъ шуда, бо мурури замон нигоҳ дошта мешуданд ва минбаъд дар системаи намоиши чандири пӯшидашаванда, ки танҳо бо ду батареяи 1.5 В кор мекунад, намоиш дода шуд.
Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки партоби устувори рӯшноӣ ва функсияҳои интеллектуалӣ метавонанд ҳамзамон ҳатто дар як меъмории оддии якқабата фаъол ба даст оварда шаванд, ки имкониятҳои транзисторҳои органикиро барои барномаҳои пӯшидашаванда хеле васеъ мекунад.
3. Таъсири эҳтимолӣ ба дастгоҳҳои пӯшидашаванда
Ин таҳқиқот аз он ҷиҳат муҳим аст, ки он коркарди сигнал, хотира ва партоби рӯшноиро дар як дастгоҳ муттаҳид мекунад ва маҳдудиятҳои системаҳои электронии анъанавии пӯшидашавандаро, ки истеҳсол ва пайваст кардани якчанд ҷузъҳои алоҳидаро талаб мекунанд, коҳиш медиҳад.
Аз ҷумла, бо нишон додани вокунишҳои ҷамъшаванда ва нигоҳдоранда ба ангезаҳои вурудӣ, он потенсиали электроникаи насли ояндаро, ки метавонад иттилоотро коркард кунад ва натиҷаро тавассути нур фавран нишон диҳад, нишон медиҳад.
Дар ҳоле ки дастгоҳҳои анъанавии пӯшидашаванда барои корбарон санҷиши сигналҳои ченшударо дар вақти воқеӣ ҳангоми ҳаракат душвор мегардонанд, ин технология ба мониторинги вақти воқеӣ ва расонидани фаврии иттилоот нигаронида шудааст.
Интизор меравад, ки он ба барномаҳо ба монанди барқарорсозӣ, нигоҳубини таъҷилии беморон, мониторинги машқҳо, электроникаи рӯи пӯст ва нигоҳубини тандурустии интеллектуалӣ татбиқ карда шавад ва метавонад ҳамчун як технологияи калидии имконпазир барои соҳаҳои марбута хидмат кунад.
Профессор Тэ-Ву Ли дар соли 2026 тавассути нашрияҳои пайдарпайи худ дар маҷаллаи "Science and Nature" рақобатпазирии тадқиқотии пешсафи ҷаҳонро нишон додааст.
Ин кор аз дастгоҳҳои анъанавии нурафканӣ фаротар меравад, зеро он функсияҳои нурафканӣ, коркарди сигнал ва хотираро ба як дастгоҳи нимноқилӣ дар шиддати паст муттаҳид мекунад ва самти наверо барои электроникаи пӯшидашавандаи интеллектуалии насли оянда муаррифӣ мекунад.
Профессор Тэ-Ву Ли, ки ин таҳқиқотро роҳбарӣ мекард, гуфт: "Ин кор махсусан аз он ҷиҳат пурмаъно аст, ки он нишон медиҳад, ки ҳамаи функсияҳоро метавон дар як дастгоҳи нимноқилӣ муттаҳид кард, бидуни зарурати алоҳида истеҳсол ва пайваст кардани воҳидҳои коркард, хотира ва намоиш."
Ӯ афзуд: "Дар оянда, мо нақша дорем, ки ин технологияро ба платформаи нимноқилҳои рӯи пӯст табдил диҳем, ки барои пӯсти сунъии интеллектуалӣ ва нигоҳубини тиббии пӯшидашаванда мувофиқанд."
Ин технология инчунин аз он ҷиҳат муҳим аст, ки он аз нимноқилҳои анъанавии нурафкан фаротар рафта, бо нишон додани бисёрфунксионалӣ дар як дастгоҳи нимноқилҳои пастшиддат фаротар меравад.
Аз ин ҷиҳат, он самти наверо барои электроникаи пӯшидашавандаи интеллектуалӣ дар пӯст пешниҳод мекунад, ки имкон медиҳад, ки байни одамон ва мошинҳо дар вақти воқеӣ муошират карда шавад.
Вақти нашр: 22 июни соли 2026