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Chips Químicos
Poder utilizar la química del cuerpo humano para poder enviar señales eléctricas y electrónicas a órganos o células averiadas o defectuosas está cada vez más cerca de hacerse una realidad utilizando los transistores de iones o transistores iónicos.
Desarrollo del primer circuito químico.
La imagen muestra el primer circuito químico funcional.
Antes de este nuevo desarrollo de circuitos integrados químicos, transistores iónicos para el transporte de iones positivos (cationes) y negativos (aniones) así como biomoléculas cargadas eléctricamente fueron previamente desarrollados por un grupo de investigación de electrónica orgánica en la Universidad Linköping en Suecia cuyos resultados se dieron a conocer en junio de 2012.
Esta investigación es el punto de partida y sienta las bases para la nueva tecnología de circuitos químicos y chips químicos basada en iones y moléculas en lugar de electrones y huecos.
Ahora Klas Tybrandt, estudiante de doctorado en química orgánica, ha tenido éxito en el desarrollo de circuitos integrados similares a los tradicionales de silicio, usando combinaciones de esos transistores iónicos, que transportan aniones, cationes y biomoléculas cargadas. En esencia, a partir esta tecnología nosotros podemos construir chips como los de computadora que pueden interfasarse directamente con las células del cuerpo.
La ventaja más relevante de utilizar esta tecnología es que el transporte de carga consiste de sustancias químicas corporales con varias funciones y esto da nuevas perspectivas para regular y controlar las rutas de señales de las células del cuerpo humano.
La figura muestra la idea del chip químico que puede controlar la entrega del neurotransmisor Acetilcolina, el cual habilita el control de los músculos y se activa cuando éstos hacen contacto con la Acetilcolina.
El Profesor Magnus Berggren líder de este grupo de investigación menciona lo siguiente: “Podemos, por ejemplo, enviar señales a las sinapsis del músculo en el que el sistema de señalización puede no funcionar por alguna razón. Sabemos que nuestro chip trabaja con sustancias de señalización comunes, por ejemplo, la acetilcolina.”
En los transistores de silicio tenemos a modo general tres terminales: Puerta, Fuente y Drenaje. Cuando se aplica una señal a Puerta los electrones fluyen desde la Fuente al Drenaje, es decir los electrones son la carga transportada en los transistores convencionales, pero en un transistor iónico el neurotransmisor Acetilcolina es la carga transportada. Compuertas NAND e Inversoras pueden crearse a partir de estos transistores iónicos, lo cual significa que pueden ser usados para implementar cualquier función lógica.
La investigación sobre esta nueva tecnología inició hace tres años y se espera que esta ayude a recuperar los movimientos perdidos de las personas que sufren algún tipo de parálisis.
25/09/2016
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