基于牙膏成分的可食用晶體管面世

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意大利理工學(xué)院科學(xué)家利用牙膏中常見的成分酞菁銅，成功研制出一種晶體管。研究團(tuán)隊表示，這種可食用納米設(shè)備未來有望成為“智能藥丸”的重要組成部分。一旦進(jìn)入體內(nèi)，可以跟蹤人的健康狀況，然后無害分解。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《先進(jìn)科學(xué)》雜志。

酞菁銅是一種藍(lán)色色素，在牙膏中作為增白劑使用。其晶體能像小“濾光片”一樣巧妙地反射光線，可以讓牙齒散發(fā)出自然潔白的光彩。隨著時間的推移，酞菁銅會和唾液相互作用，最終進(jìn)入人體。酞菁銅具有獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)，晶體內(nèi)的電荷能自由傳導(dǎo)，可有效地攜帶電流，這使其成為理想的半導(dǎo)體材料。

在最新研究中，科學(xué)家將少量酞菁銅集成到一個可食用電路中，創(chuàng)造了能在低電壓下工作的晶體管。這個電路以在制藥和食品制造業(yè)中廣泛使用的乙基纖維素為基底，連接設(shè)備則通過噴墨技術(shù)打印而成，使用的油墨中包含金顆粒。

這些晶體管都配備了一個用于精確調(diào)節(jié)電流的“門”，由殼聚糖制成。殼聚糖是一種來源于螃蟹等甲殼類動物外殼的天然聚合物，當(dāng)制成電解凝膠時，會成為導(dǎo)電材料，從而控制電流。研究結(jié)果顯示，向“門”施加小于1伏特的低電壓，可以有效地打開或關(guān)閉晶體管。

研究團(tuán)隊表示，這些可食用晶體管將為研制智能藥丸開辟新道路。這些藥物能夠?qū)崟r監(jiān)測生命體征，早期發(fā)現(xiàn)疾病的蛛絲馬跡，并提供有針對性的治療。此外，這種晶體管可用于監(jiān)控食品質(zhì)量。