Nígbà tí transistor bá ń ṣiṣẹ́, ikanni ihò kan ń ṣẹ̀dá, nígbà tí cation ń fa ìpele méjì ti iná mànàmáná
Àwọn olùwádìí ní Yunifásítì Orílẹ̀-èdè Seoul ti ṣe àgbékalẹ̀ transistor oníná tí ó ní agbára púpọ̀ tí ó lè ṣe iṣẹ́ ìṣàfihàn àmì, ìrántí àti ìtújáde ìmọ́lẹ̀ ní àkókò kan náà nínú ẹ̀rọ semiconductor kan. Nípa fífi ohun èlò ìdàgbàsókè ion sínú ikanni semiconductor oníná tí ó ń yọ ìmọ́lẹ̀, ẹgbẹ́ náà mú kí ìṣẹ̀dá oníná-méjì-láàyè ní ìsopọ̀ electrode drain, èyí tí ó fún ni láàyè láti fi abẹ́rẹ́ electron tí ó munadoko láìgbára lé àwọn voltages gíga tàbí doping irú n tí kò dúró ṣinṣin tí a lò nínú àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀.
Nítorí náà, ẹ̀rọ náà ń ṣe ìtọ́jú ìpele kan ṣoṣo tó rọrùn nígbà tí ó ń ṣiṣẹ́ pẹ̀lú fóltéèjì kékeré àti ìtújáde ìmọ́lẹ̀ tó gbòòrò, pẹ̀lú iṣẹ́ ṣíṣe àmì neuromorphic.
A gbé iṣẹ́ náà jáde nínú ìwé ìròyìn Nature Materials.
Àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè wọ̀ ń yára yí padà ju àwọn agogo smart àti àwọn gíláàsì ọlọ́gbọ́n lọ sí àwọn ìpìlẹ̀ tí ó rọrùn láti lò fún ìran tuntun, pẹ̀lú ìtẹ̀síwájú ọjọ́ iwájú sí àwọn ẹ̀rọ tí a lè wọ̀.
Ní pàtàkì, àwọn ẹ̀rọ tí a lè wọ̀ lórí awọ, pẹ̀lú àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ semiconductor tí a ṣepọ tí ó so ìmọ̀lára, ìṣiṣẹ́ àmì, ìrántí àti àwọn iṣẹ́ ìfihàn pọ̀ ní ìpele kan ṣoṣo, ni a kà sí àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ pàtàkì fún ìtọ́jú ìlera ìran tí ń bọ̀ àti ilé-iṣẹ́ ẹ̀rọ itanna tí ń bọ̀.
Láìpẹ́ yìí, àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè wọ̀ ti tẹ̀síwájú ju wíwá àmì biosignal tí ó rọrùn lọ sí ṣíṣe àmì àti wíwo ní àkókò gidi.
Sibẹsibẹ, titi di isisiyi, awọn iṣẹ wọnyi ni a maa n lo awọn ẹrọ ti a so pọ lọtọ, ti o yorisi awọn eto ti o nira, awọn paati ti o tobi ati ti o le koko, ati lilo agbara giga. Nitorinaa, sisopọ awọn iṣẹ pupọ laarin eto ẹrọ ti o rọrun ti di ipenija nla kan.
1. Kí ló dé tí àwọn ẹ̀rọ tó wà lọ́wọ́lọ́wọ́ fi bàjẹ́?
Àwọn transistors tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde láti inú organic ti fa àfiyèsí gẹ́gẹ́ bí àwọn olùfẹ́ rere fún àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè wọ̀ láti inú ìran tuntun nítorí wọ́n lè so àwọn iṣẹ́ transistor àti diode tí ń tú ìmọ́lẹ̀ pọ̀ nínú ẹ̀rọ kan ṣoṣo.
Sibẹsibẹ, awọn transistors adayeba ti o ni eto elekitirodu ẹgbẹ nilo awọn foliteji iṣiṣẹ giga ti 80 si 180 V nitori ijinna gigun laarin awọn elekitirodu ati idena abẹrẹ elekitironi nla.
Kódà nígbà tí a bá lo electrochemical ion doping láti dín folti iṣiṣẹ́ kù, ó ṣì pọndandan ju 3.5 V lọ, agbègbè ìtújáde sì wà ní kékeré àti láìdúróṣinṣin, èyí tí ó dín lílo wúlò kù nínú àwọn ìfihàn gidi àti àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè wọ̀.
2. Báwo ni transistor tuntun ṣe ń ṣiṣẹ́
Ẹgbẹ́ ìwádìí náà ṣe àgbékalẹ̀ transistor oníná tí ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde láti inú electrochemical organic tí ó ní agbára ìfúnni tó kéré gan-an tí ó ń so ìṣiṣẹ́ àmì, ìrántí àti ìtújáde ìmọ́lẹ̀ pọ̀ mọ́ transistor oníná kan ṣoṣo.
Nípa fífi ohun èlò ìdàgbàsókè ion-transport sínú ìpele tó ń ṣiṣẹ́ láti fa ìṣẹ̀dá ìpele oníná-méjì ní ìsopọ̀ electrode, ẹgbẹ́ náà ṣe àgbékalẹ̀ ìlànà tuntun kan fún abẹ́rẹ́ electron tó munadoko láìgbára lé àwọn voltages gíga tàbí doping tí kò dúró ṣinṣin tí a ń lò nínú àwọn ọ̀nà ìbílẹ̀.
Èyí mú kí ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ máa jáde kódà ní àwọn folti < 3.5 V, tí a ti kà sí pé ó kéré jù fún iṣẹ́ tẹ́lẹ̀, nígbà tí ó ń pa agbègbè ìtànṣán tó gbòòrò tí ó sì dúró ṣinṣin mọ́.
Ẹ̀rọ náà tún fi àwọn ànímọ́ ìṣiṣẹ́ àmì àti ìrántí hàn, pẹ̀lú àwọn ìdáhùn tí ó ń kórajọ lábẹ́ àwọn ìṣírò tí a ń ṣe leralera tí a sì ń pa mọ́ ní àkókò kan, a sì tún fi hàn síwájú sí i nínú ètò ìfihàn tí ó rọrùn tí a lè wọ̀ tí a fi bátìrì 1.5 V méjì péré ṣe agbára.
Ìwádìí yìí fihàn pé ìtújáde ìmọ́lẹ̀ tó dúró ṣinṣin àti iṣẹ́ ọlọ́gbọ́n lè ṣeé ṣe ní àkókò kan náà kódà nínú ètò ìṣiṣẹ́ onípele kan ṣoṣo tó rọrùn, èyí tó ń fẹ̀ sí i pé agbára àwọn transistors organic fún àwọn ohun èlò tí a lè wọ̀.
3. Ipa ti o le ni lori awọn ohun elo ti a le wọ
Ìwádìí yìí ṣe pàtàkì nítorí pé ó so ìṣiṣẹ́ àmì, ìrántí àti ìtújáde ìmọ́lẹ̀ pọ̀ mọ́ ẹ̀rọ kan ṣoṣo, èyí tí ó dín àwọn ìdíwọ́ àwọn ẹ̀rọ itanna tí a lè wọ̀ tí ó nílò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn èròjà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ láti ṣe àti láti so pọ̀ mọ́ ara wọn.
Ní pàtàkì, nípa fífi àwọn ìdáhùn àpapọ̀ àti ìfàsẹ́yìn hàn sí àwọn ìṣírò ìtẹ̀síwájú, ó ń fi agbára àwọn ẹ̀rọ itanna ìran tó ń bọ̀ hàn tí ó lè ṣe àgbékalẹ̀ ìwífún kí ó sì fi àbájáde náà hàn lójúkan náà nípasẹ̀ ìmọ́lẹ̀.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́ tí a lè wọ̀ mọ́ra máa ń jẹ́ kí ó ṣòro fún àwọn olùlò láti ṣàyẹ̀wò àwọn àmì tí a wọ̀n ní àkókò gidi nígbà tí wọ́n bá ń lọ, ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí tọ́ka sí ìtọ́jú àkókò gidi àti ìfiránṣẹ́ ìwífún lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀.
A nireti pe yoo faagun si awọn ohun elo bii atunṣe, itọju alaisan pajawiri, abojuto adaṣe, ẹrọ itanna lori awọ ara ati itọju ilera ọlọgbọn, ati pe o le ṣiṣẹ gẹgẹbi imọ-ẹrọ pataki fun awọn ile-iṣẹ ti o jọmọ.
Ọ̀jọ̀gbọ́n Tae-Woo Lee ti fi hàn pé àwọn onímọ̀ ìwádìí ló ń díje jùlọ kárí ayé nípasẹ̀ àwọn ìtẹ̀jáde tó tẹ̀lé ara wọn nínú ìwé ìròyìn Science and Nature ní ọdún 2026.
Iṣẹ́ yìí kọjá àwọn ẹ̀rọ ìtànṣán ìmọ́lẹ̀ àtọwọ́dá nípa ṣíṣe àkópọ̀ ìtànṣán ìmọ́lẹ̀, ṣíṣe àmì àti àwọn iṣẹ́ ìrántí sínú ẹ̀rọ semiconductor kan ṣoṣo ní foliteji kékeré, èyí tí ó ń gbé ìtọ́sọ́nà tuntun kalẹ̀ fún àwọn ẹ̀rọ itanna onímọ̀-ẹ̀rọ tí a lè wọ̀ mọ́ ìran tuntun.
Ọ̀jọ̀gbọ́n Tae-Woo Lee, tó darí ìwádìí náà, sọ pé, “Iṣẹ́ yìí ní ìtumọ̀ pàtàkì nítorí pé ó fi hàn pé gbogbo iṣẹ́ lè wà nínú ẹ̀rọ semiconductor kan ṣoṣo, láìsí àìní láti ṣe àti so àwọn ẹ̀rọ ìṣiṣẹ́, ìrántí, àti àwọn ẹ̀rọ ìfihàn pọ̀ lọ́tọ̀ọ̀tọ̀.”
Ó fi kún un pé, “Níwájú, a gbèrò láti túbọ̀ mú ìmọ̀-ẹ̀rọ yìí dàgbàsókè sí i sí pẹpẹ semiconductor lórí awọ ara tó ṣeé lò fún awọ ara àti ìtọ́jú ìlera tó rọrùn láti wọ̀.”
Ìmọ̀ ẹ̀rọ yìí tún ṣe pàtàkì nítorí pé ó kọjá àwọn semiconductors tí ń yọ ìmọ́lẹ̀ látọwọ́ nípa fífi hàn pé wọ́n ní iṣẹ́ púpọ̀ nínú ẹ̀rọ semiconductors tí kò ní foliteji.
Ní ọ̀nà yìí, ó gbé ìtọ́sọ́nà tuntun kalẹ̀ fún àwọn ẹ̀rọ itanna onímọ̀-ẹ̀rọ tí a lè wọ̀ lórí awọ ara tí ó lè mú kí ìbáṣepọ̀ àkókò gidi wà láàárín ènìyàn àti ẹ̀rọ.
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kẹfà-22-2026