Los transistores de 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 entrelazan elementos biológicos con componentes electrónicos. Utilizando fibroína de seda como aislante, estos transistores proporcionan una respuesta interactiva a estímulos biológicos y ambientales, abriendo la puerta 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, lo cual es poco probable a corto plazo, si es que se produce.
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 una deposición precisa en superficies y modificaciones utilizando diversas moléculas biológicas y químicas, mejorando así su adaptabilidad e interacción con elementos biológicos y ambientales.
La aplicabilidad práctica de estos transistores híbridos quedó demostrada en un prototipo de sensor respiratorio, demostrando una sensibilidad excepcional a los cambios de humedad. Esto demuestra 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, etc.
"Una vez logrado este objetivo, ahora podemos fabricar transistores híbridos con los mismos procesos de fabricación utilizados para fabricar chips comerciales", afirmó Beom Joon Kim, investigador postdoctoral en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts. "Eso significa que puedes fabricar mil millones de ellos con las capacidades disponibles hoy".
El complejo funcionamiento de los transistores a base de seda consiste en manipular la composición iónica de la seda. Esta manipulación permite el procesamiento de información variable, similar a la funcionalidad que se ve en la computación analógica. Un enfoque operativo tan matizado permite que los transistores interactúen con una variedad de factores biológicos y ambientales, con el potencial de revolucionar los procesos informáticos dentro de los microprocesadores modernos.
Según los investigadores, el procesamiento exitoso de la seda a nanoescala se puede integrar perfectamente en las tecnologías comerciales de fabricación de chips existentes. Esta compatibilidad podría presagiar la posibilidad de ampliar 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.
"Mirando hacia el futuro, uno podría imaginar tener circuitos integrados que se entrenen a sí mismos, respondan a señales ambientales y almacenen la memoria directamente en transistores en lugar de enviarla a un almacenamiento separado", dijo Fiorenzo Omenetto, director de Silklab en la Universidad de Tufts.
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