Научная группа под руководством Такао Сомея и Цуйоси Секитани из Токийского университета (Япония) представила то, что она называет первым в мире гибким органическим транзистором, способным выдерживать высокотемпературный процесс стерилизации (кое-что об этом мы уже писали). Исследователи ожидают, что новый транзистор будет использоваться для производства медицинских приборов, включая имплантируемые устройства и катетеры небольшого размера.

Наиболее выдающееся свойство нового транзистора — то, что он не деградирует даже после 20-минутной термической обработки при 150 ˚C, что является нормой для медицинского процесса стерилизации. Подвижность носителей заряда в этом транзисторе составляет 1,2 см²/В•с до стерилизации и 1,0 см²/В•с — после. Кроме того, поскольку изделие изготовлено из органического полимера, нанесённого на гибкую органическую подложку, вся конструкция может быть изогнута, а её рабочее напряжение составляет всего 2 В.

Рис. 1. Транзистор не только выдерживает высокие температуры стерилизации, но и способен работать в этой жаре. (Фото Takao Someya / University of Tokyo).

Транзистор изготовлен на основе органического полупроводника динафтол[2,3 –b:2’,3’-f]тиено[3,2-b]тиофен (DNTT). Диэлектрический запирающий слой получен методом самосборки (self-assembled monolayer, SAM) молекул октадецилфосфоновой кислоты на подложке из оксида алюминия. Для предотвращения испарения DNTT во время стерилизации был несколько изменён традиционный метод корпусировки транзистора. В данном случае использовались два покрывающих слоя — плёнка органического полимера и плёнка металла.

Рис. 2. Схема нового органического транзистора (иллюстрация Takao Someya / University of Tokyo).

Таким образом, удалось достичь:

• высокой механической гибкости, что позволяет использовать материал в «живых» организмах;
• рабочего напряжения, достаточно низкого для применения в теле человека;
• резкого уменьшения риска инфекции благодаря возможности проведения стандартной стерилизации.

Всё это, как говорят разработчики, даёт им полное право рекомендовать новый транзистор для немедленного использования в имплантируемых медицинских устройствах.

Информация о разработке подробно изложена в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.