Австралийские исследователи разработали пьезорезистор, который примерно в 500 000 раз меньше ширины человеческого волоса, сообщает Университет Кертин. Разработка, описанная в журнале Nature Communications, откроет больше возможностей для создания био- и химических сенсоров, человеко-машинных интерфейсов и устройств для мониторинга здоровья.
Пьезорезисторы — это полупроводники, у которых меняется электрическое сопротивление в зависимости от деформации резистора. Обычно они используются для обнаружения вибраций в электронике и автомобилях (например, для раскрытия подушки безопасности), а также в смартфонах — например, для подсчета шагов. Они используются и в медицинских устройствах, таких как имплантируемые датчики давления, а также в авиационных и космических аппаратах.
Теперь ученые разработали более чувствительный миниатюрный тип датчика, который преобразует силу или давление в электрический сигнал. Новый пьезорезистор был сделан из одной молекулы буллвалена, которая при механическом напряжении реагирует, превращаясь в новую молекулу другой формы — изомер. При этом меняется и ее проводимость.
Понимание взаимосвязи между формой молекул и проводимостью позволит определить основные свойства соединений между молекулами и присоединенными металлическими проводниками, отмечают авторы работы.
«Обнаружение молекулярных форм по их электропроводности — это совершенно новая концепция химического зондирования», — подчеркнул профессор Джефри Реймерс из Технологического университета Сиднея.
С помощью такого молекулярного датчика можно обнаруживать другие химические вещества и биомолекулы (например, ферменты) и тем самым усовершенствовать диагностику заболевания.
[Иллюстрация: Katemangostar / Freepik]