Американские инженеры-химики разработали стратегию создания новых органических ионно-электронных полимеров с оптимизированным балансом ионных и электронных свойств. Как нейроны мозга, они обладают способностью к обучению и могут усовершенствовать электронные устройства, которые напрямую взаимодействуют с человеческим телом.

Некоторые электронные устройства, взаимодействующие с телом человека — например, часы, анализирующие пот с кожи — преобразуют ионные сигналы биологических тканей в электронные, которые понимают транзисторы. Носимая электроника должна быть изготовлена из легких, гибких и биологически совместимых материалов. Органические полимеры, способные к транспорту и ионов, и электронов — отличный выбор для создания таких устройств, пишет MIT News.

Но материалы этих устройств часто подбираются так, чтобы максимизировать поглощение ионов в ущерб электронной производительности. Для того чтобы исправить этот недостаток, инженеры MIT разработали метод производства органических смешанных ионно-электронных проводников (OMIEC), обладающих сбалансированными ионными и электронными свойствами.

Исследователи решили создать более эффективные OMIEC, разработав новые сополимеры с нуля. Для этого они использовали проводящий пигмент ДПП и модифицировав химическую основу и боковые цепи сополимеров. Выборочно управляя плотностью определенных боковых цепей, химики смогли максимизировать и ионную проницаемость, и перенос электронных зарядов.

Разработка позволяет настроиться на прием и сохранение ионного электрохимического заряда. Этот процесс напоминает то, что происходит в биологических нейронах, когда ионы используются для коммуникации в процессах обучения и запоминания.

«Их поведение — ключ к электронике и биоинтерфейсам следующего поколения, в которых искусственные компоненты должны говорить на одном языке с природными для гладкой интеграции», — сказал профессор Аристиде Гумьюсенге.

Вдобавок, новые OMIEC сохраняют свои электрохимические свойства после обжига при температуре 300 градусов. Это значит, что они совместимы с современными условиями производства интегральных схем.