Uued materjalid poevad naha alla
Toimetas Jaan-Juhan OidermaaUSA, Hiina, Korea ja Singapuri materjaliteadlased on välja töötanud painduva pooleldi anorgaanilise materjali, mida saab LED lampide nind fotodetektorite abil kasutada naha alla siirdatuna meditsiinilisteks vaatlusteks, valgustundlike ravimite aktiviseerimiseks ning teistes biomeditsiinilistes rakendustes. „Meil on vaja midagi orgaanilisest ainest väga erinevat, et see ei hakkaks biovedelikes lagunema, kuid samas oleks sobitatav keha pehmete kudede kurvidega,“ ütles John Rogers mõni aasta tagasi Illinosi ülikoolis. Räni on oivaline materjal, kuid selle tükki painutada püüdes on tulemus juba ette teada – see puruneb. Õhuke kuldkile venitamisel rebeneb see sama lihtsalt. Tavalised pooljuhid ning metallid on haprad ja peaaegu täielikult ebaelastsed.   On loomulikult võimalik kasutada painutatavaks elektroonikaks kutsutava tööstusharu lahendusi. Samas on ka sellel piirangud – kahedimensioonilist lehte ei saa kuidagi kerapinnaks ilma seda seejuures venimata vormida. Lahendusena nägi Rogers'i töörühm venitatavat elektroonikat, mis on painutatavast elektroonikast olemuselt märksa paindlikum.   Ajakirjas Nature Materials ilmunud artiklis selgub, et Rogers on leidnud oma kolleegidega viisi, kuidas metalljuhtmeid PDMS-ks kutsutava orgaanilise aine abil täpselt soovitud kujul kombineerida. Materjalilehed on venivad ning neid võib rohkem kui 720 kraadi võrra ilma mingisuguste kahjustusteta rulli keerata. „Me otsisime tehnoloogiat, mida oleks võimalik rakendada bioelektroonikas, arenenud kirurgia instrumentides või diagnostikasüsteemides. Tundub, et me oleme selle leidnud,“ ütles Rogers ERR-le.   Veniva struktuuri valmistamiseks kasutasid nad metalljuhtmeid, millel on niipalju painutuskohti, et saavad pinge all deformeeruda. Materjali võimalike rakendusalade demonstreerimiseks kinnitasid nad neile erinevate katsete käigus mõne mikromeetri suuruseid LED lampe ning fotodetektoreid.  Ühe näitena siirdasid nad õhukese materjalilehe hiire naha alla – LED-id jäid nähtavale ning funktsioneerisid LED-tätoveeringutena, mis viitab meditsiinis diagnostilistele rakendustele. Samas kinnitasid nad selle ka kirurgikinnastele, kus fotodetektorite ning LED lampide süsteem toimis opereeritava keha kauguse määramise vahendina.  „Põhilised pusletükid on paigas ning me oleme kindlad, et lähenemisviis kujuneb edukaks. Biomeditsiinilised seadmed vajavad siiski aktiivseks kasutuselevõtuks palju tööd,“ ütles uurimuse kaasautor Viktor Malyarchuk. Esimesed lihtsamad diagnostikaseadmed loodetakse turule toomiseks valmis saada 2-3 aasta jooksul.  Kuigi päris uut teadust orgaanilise elektroonikatööstuses ei ole, arvab töörühm, et edusammud on olnud seal üpris märgatavad. Mitmet tüüpi süsteemid on osutunud praegu ka kaubanduslikult  rakendatavateks. Seal hulgas ka mõned nendest, mida pressiteated kunagi läbimurreteks tembeldasid.  „Suur osa meie tööst on pigem uued ideed  ning arenenud inseneriteadus kui füüsikaimed! Me arvame, et just see muudab selle realistlike tehnoloogiate sünniks sobivaks pinnaseks,“ arvas Rogers.  Töörühma uurimus ilmus 17. oktoobril ajakirjas Nature Materials . 
