多年來(lái)，柔性電子元件一直是研究領(lǐng)域的熱門(mén)話題，在將筆記本電腦中那些龐大的主板部件改造成薄得驚人的金箔線路方面，科學(xué)家們?nèi)〉昧藢?shí)質(zhì)性進(jìn)展，這種線路可以像臨時(shí)紋身一樣貼在皮膚上發(fā)揮作用。但稍微深入研究一下這些項(xiàng)目，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中有個(gè)相當(dāng)大的陷阱：是的，電線本身是柔性的，但在某些地方仍有個(gè)塞滿非柔性晶體管的塊狀處理器——計(jì)算機(jī)用來(lái)計(jì)算功率的開(kāi)關(guān)，它們?nèi)圆捎门c以往相同的制造方式。
這是個(gè)大問(wèn)題，尤其是涉及到可穿戴設(shè)備在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景時(shí)。內(nèi)部醫(yī)療設(shè)備在你的軟組織中需要能夠彎曲和擠壓變形。
科學(xué)家們用亞麻線發(fā)明了一種晶體管。這意味著這種線能像絕緣電線一樣傳輸電能，像處理器一樣瞬間開(kāi)關(guān)，還可以在你的體表或體內(nèi)連接傳感器網(wǎng)絡(luò)。塔夫茨大學(xué)納米實(shí)驗(yàn)室的主要負(fù)責(zé)人Sameer Sonkusale領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，他說(shuō)：“一些柔性電子元件基本上采用了相同的硬電子元件，將其固定在一種柔性聚合物上，這被稱為柔性電子?！?/p>
“這個(gè)創(chuàng)意太棒了！它確實(shí)有效。我們從一個(gè)不同角度來(lái)看待它，以制造天生具有柔性的東西。我們頗費(fèi)周折才意識(shí)到線是極有柔性的基片，所以我們干嘛不在上面做電路呢？”這種線本身浸在一大桶凝膠中，凝膠在亞麻線表面覆蓋薄薄的一層碳納米管——這種神奇材料以各種神奇特性而聞名，從增強(qiáng)導(dǎo)電性到耐久性等。
Sonkusale強(qiáng)調(diào)這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程在設(shè)計(jì)上是非常簡(jiǎn)單和可擴(kuò)展的，因?yàn)樵撨^(guò)程更復(fù)雜和困難的方面是其實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功研發(fā)的化學(xué)成分。在工廠中制造碳納米管亞麻線只需像被染色一樣快速浸漬。事實(shí)上，Sonkusale表示，你可以在同一步驟里給亞麻線染色并添加納米管。這意味著傳統(tǒng)紡織品制造商生產(chǎn)電子亞麻線制品應(yīng)該沒(méi)有什么問(wèn)題。
完成制造后，亞麻絲線仍可作為普通線處理。Sonkusale說(shuō):“你能用縫衣針或用任何方法把晶體管縫在你希望的任何東西上。你能把它縫進(jìn)皮膚里。這些晶體管可以縫在任何地方?！笨紤]到現(xiàn)代微處理器包含數(shù)十億個(gè)晶體管，Sonkusale無(wú)法想象一件衣服（即使有成千上萬(wàn)個(gè)晶體管）能與你的智能手機(jī)或筆記本電腦的處理能力相媲美。
他說(shuō)：“該創(chuàng)意不是要和硅電子元件競(jìng)爭(zhēng)。我們不打算在一根亞麻線上制造另一種微處理器，但在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域，將硬硅芯片植入人體不太切實(shí)可行，它不具備兼容性，必須研究能與人體組織共存的技術(shù)?！盨onkusale把他的亞麻線晶體管應(yīng)用場(chǎng)景稱為“邊緣處理”?？梢栽谌藗兊囊路蛏眢w里編織一個(gè)連接了幾十個(gè)傳感器的網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)有效的電源控制，并在非常接近數(shù)據(jù)源的地方預(yù)先管理數(shù)據(jù)。它還可以放大傳感器的信號(hào)。
從實(shí)際意義上說(shuō)，這整個(gè)開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)就像你體內(nèi)的一個(gè)小型互聯(lián)網(wǎng)，所有這些都能通過(guò)皮膚上的一根亞麻線來(lái)連接，而不需要露出成千上萬(wàn)根電線。目前，Sonkusale的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)在研究如何將這種亞麻線制成可穿戴設(shè)備，比如可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傷口愈合情況的智能繃帶。他想在不久后開(kāi)始在動(dòng)物組織上測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)，看看身體對(duì)這種材料的反應(yīng)。
他懷疑需要對(duì)這種化學(xué)成分進(jìn)行調(diào)整，才能將炎癥反應(yīng)降到最低。一個(gè)重大問(wèn)題是亞麻線本身在組織中的承受力如何。但樂(lè)觀來(lái)看，有了尚未拿到手的資金，他設(shè)想人類測(cè)試就能在兩到五年內(nèi)開(kāi)始。