Se ha creado un transistor de celulosa que ya es biocompatible.
Electrónica
Equipo Editorial del Sitio Web de Innovación Tecnológica - 7 de agosto de 2025
(a) Micrografía del transistor de celulosa. (b) Estructura molecular de la celulosa ( C₃H₁0O₃ ) : el verde representa el carbono, el rosa el oxígeno y el azul claro el hidrógeno. [Imagen: Mikio Fukuhara et al. - 10.1063/ 5.0279007 ]
Electrónica de madera
El transistor es uno de los componentes fundamentales de la electrónica moderna, el componente básico de todas las computadoras, teléfonos celulares y otros dispositivos electrónicos. Casi todos los transistores están hechos de silicio, un número menor de germanio, y solo más recientemente se han comenzado a fabricar transistores de semiconductores orgánicos , esencialmente polímeros.
Ahora, Miko Fukuhara y sus colegas de la Universidad de Tohoku en Japón han diseñado y construido un transistor utilizando celulosa, demostrando el primer prototipo de un transistor completamente funcional hecho de materiales derivados de plantas.
La celulosa es un polímero natural, un compuesto orgánico producido naturalmente por la mayoría de las plantas, lo que la convierte en un importante material carbono-neutral. Sus propiedades también la convierten en un material semiconductor ideal para aplicaciones biocompatibles y biomédicas.
«La celulosa es un material ligero y renovable con mayor afinidad por los organismos vivos que los materiales semiconductores artificiales convencionales, por lo que es probable que encuentre una amplia aplicación como nuevo biosensor», afirmó Fukuhara. «Gracias a su amplio ancho de banda de energía y resistencia al voltaje, y a su relación de encendido/apagado relativamente alta, también puede utilizarse en aplicaciones de alta velocidad y campos relacionados con la luz».
Transistor de madera: Esquema del proceso de fabricación de un transistor (MESFET) a partir de nanopartículas de celulosa. [Imagen: Mikio Fukuhara et al. - 10.1063/5.0279007]
Transistor de celulosa
A pesar de derivar de plantas, la celulosa es un semiconductor intrínseco, lo que significa que no se pueden introducir otros elementos en el material para alterar su banda prohibida energética. Sin embargo, la estructura de las moléculas de celulosa puede alterarse mediante la adición de grupos funcionales, de forma similar al dopaje, la técnica estándar utilizada en materiales semiconductores.
El equipo demostró esto construyendo un tipo de transistor llamado transistor de efecto de campo de metal -semiconductor , o MESFET (técnicamente, es un transistor de barrera Schottky) .
Los experimentos demostraron que la estructura de nanofibras de celulosa convencional no tenía la densidad necesaria para producir un transistor, por lo que en su lugar se utilizaron nanopartículas de celulosa amorfa que contenían fibras de celulosa de eje corto.
Los investigadores planean evaluar diferentes especies vegetales para identificar las mejores candidatas para la producción masiva de celulosa con las características deseadas para la electrónica. Si bien el transistor de nanocelulosa completamente funcional es una primicia, no es la primera vez que la celulosa y la electrónica se combinan ; incluso se ha fabricado un auténtico transistor de madera .
Artículo: Características de los transistores de efecto de campo Schottky con compuerta que utilizan nanopartículas de celulosa.
Autores: Mikio Fukuhara, Tomonori Yokotsuka, Tetsuo Samoto, Takahito Ono, Nobuhisa Fujima, Toshiyuki HashidaRevista: AIP AdvancesVol.: 15, 075047DOI: 10.1063/5.0279007
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