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利用石墨烯合成細胞大小的機器人

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科技產業資訊室 - 黃松勳 發表於 2018年11月14日

圖、利用石墨烯合成細胞大小的機器人

在Nature Materials期刊上報導,麻省理工學院的研究人員,利用二維材料-石墨烯與具有奈米電子電路的聚合物膠體製成合成細胞(syncells),大小約10微米,可以大量生產獨立集成的微電子,作為單獨自由浮動的設備,檢測各種液態化學藥品以及儲存資訊的能力。未來可用於監測石油或天然氣管道內的狀況,或在血液中收集生理資訊。
 
該系統是利用二維材料-石墨烯作為syncells的外部結構,第一層先鋪設石墨烯,再透過精密的噴墨列印機沉積許多具有電子裝置的聚合物材料微點陣列,然後,頂部再鋪設第二層石墨烯。雖然石墨烯是超薄且極其堅固的材料,但實際上是非常脆的,所以可以控制石墨烯沿著應變場碎裂,進而生產出大量的微小元件。
 
syncells除了可用於工業或生物醫學監測的潛在用途外,其微型裝置的製造方式也是一種具有潛力的創新,因為控制碎裂方式作為生產方法,可擴展到許多二維材料上(如二硫化鉬、六方氮化硼等),製成成任何所需的形狀或形式,應用於其他研究上。微細胞機器人的內部微電子裝置可隨著移動的過程中,檢測各種流體、化學藥品或其他物質,並儲存檢測資訊,也具有許多潛在的新應用價值。
 
研究人員將各種訊息儲存於syncells的儲存器陣列中,顯示出不同程度的電導率,且數據可以隨意寫入、讀取和擦除。其可在無外加電源下保留數據,且允許後續訊息的收集,即使漂浮在水中,這些粒子仍然可在幾個月內保持穩定性。(548字;圖1)


參考資料:
How to mass produce cell-sized robots. Science Daily2018/10/23
Autoperforation of 2D materials for generating two-terminal memristive Janus particles. Nature Materials2018/10/23


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