Första transistorn i trä kan leda elektricitet

Transistorer uppfanns för nästan hundra år sedan. De anses vara en lika viktig uppfinning för mänskligheten som telefonen, glödlampan eller cykeln. Idag är de en avgörande komponent i modern elektronik och tillverkas ner på nanoskala. En transistor reglerar bland annat strömmen som passerar genom den, och kan även fungera som strömbrytare.

Nu har forskare vid Linköpings universitet och Kungliga tekniska högskolan utvecklat världens första transistor för elektricitet gjord av trä.

– Vi har visat en princip som ingen annan tidigare gjort. Förvisso är trätransistorn långsam och klumpig, men den fungerar och utvecklingspotentialen är stor, säger forskaren Isak Engquist vid Linköpings universitet.

Transistor i balsaträ

Tidigare försök med transistorer gjorda i trä har bara kunnat reglera jontransport. Och när jonerna tar slut upphör transistorns funktion. Forskarnas nya transistor kan däremot fungera kontinuerligt och reglera elektricitet utan att försämras.

För att skapa transistorn utgick forskarna från balsaträ. Valet av balsaträ beror på att tekniken kräver ett träslag utan årsringar som har en jämn struktur genom hela volymen. Forskarna tog sedan bort ligninet och kvar blev endast långa cellulosafiber, med kanaler där ligninet tidigare varit.

Kanalerna i balsaträt fylldes med en ledande plast som kallas för PEDOT:PSS. Det resulterar i ett elektriskt ledande trämaterial.

Ström kan slås av och på

Av det ledande trämaterialet kunde forskarna sedan bygga trätransistorn och visa att den har förmågan att reglera elektrisk ström och fungera kontinuerligt vid en vald utsignalsnivå. Den kunde även slå på och av strömmen, om än ganska långsamt.

Forskningen har inte siktat på någon särskild tillämpning, men transistorn skulle till exempel kunna användas för reglering av elektroniska växter. En fördel med att transistorkanalen är så pass stor är att den skulle kunna tåla högre strömstyrkor än vanliga organiska transistorer. Det kan vara viktigt för vissa framtida tillämpningar.

– Vi har inte skapat trätransistorn med någon specifik tillämpning i sikte. Vi gjorde det för att vi kunde. Det är grundforskning som visar att det är möjligt och vi hoppas att det ska inspirera till vidare forskning som i sin tur kan leda till tillämpningar längre fram, säger Isak Engquist.

Fler lästips:

Rosen som kan laddas upp

Elektroder kan odlas i levande vävnad

Vetenskaplig artikel:

Electrical current modulation in wood electrochemical transistor, Pnas.

Kontakt:

Isak Engquist,  biträdande professor vid laboratoriet för organisk elektronik,  Linköpings universitet, isak.engquist@liu.se