Transistor bằng gỗ: bước tiến đột phá trên đường đến công nghệ điện tử bền vững
Một trong những phát minh quan trọng nhất của con người, transistor, đã ra đời cách đây gần 100 năm và được coi như một cột mốc quan trọng trong lịch sử công nghệ, tương đương với những đột phá như điện thoại, bóng đèn hay xe đạp. Được biết đến như một linh kiện bán dẫn chủ động, transistor ngày nay đóng vai trò then chốt trong hầu hết các thiết bị điện tử hiện đại, từ điện thoại thông minh đến máy tính cá nhân và rất nhiều thiết bị khác, với sản xuất ở mức nano.
Trong một bước tiến nổi bật, các nhà nghiên cứu tại Đại học Linköping và Viện Công nghệ Hoàng gia Thụy Điển vừa công bố thành công phát triển transistor đầu tiên trên thế giới được làm từ gỗ. Điều này đánh dấu một sự tiến bộ đáng kể trong việc ứng dụng vật liệu thiên nhiên trong công nghệ điện tử.
Giáo sư Isak Engquist từ Phòng thí nghiệm Điện tử hữu cơ, Đại học Linköping, cho biết: “Chúng tôi đã nghĩ ra một nguyên lý mới chưa từng có. Transistor bằng gỗ có thể khá chậm và nặng hơn so với các loại transistor khác, nhưng nó lại có khả năng hoạt động và tiềm năng phát triển lớn.” Các thử nghiệm trước đây chỉ cho thấy transistor từ gỗ có thể điều tiết việc truyền tải ion và dừng lại khi ion cạn kiệt. Tuy nhiên, thiết bị mới này có thể duy trì hoạt động liên tục và điều tiết dòng điện mà không bị mòn.
Đội ngũ nghiên cứu đã sử dụng gỗ balsa, loại gỗ nhẹ nhất thế giới, để tạo ra transistor này. Công nghệ sản xuất đòi hỏi một loại gỗ không hạt và có cấu trúc đồng nhất tại mọi góc độ. Bằng cách loại bỏ lignin và chỉ giữ lại các sợi celulo dài, họ đã lấp đầy các ống dẫn bằng một loại polymer dẫn điện có tên gọi PEDOT, giúp gỗ trở thành một vật liệu có khả năng truyền dẫn điện.
Mẫu transistor này đã được chứng minh có khả năng điều tiết dòng điện và hoạt động ổn định trong điện thế được chọn. Dù có thời gian trễ đáng kể (mất 1 giây để tắt và 5 giây để bật), transistor từ gỗ có lợi thế vượt trội trong việc chịu được dòng điện cao hơn so với các transistor hữu cơ thông thường, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong tương lai, đặc biệt là trong các hoạt động điều tiết và quản lý năng lượng tại các nhà máy điện.
Như vậy, việc phát triển transistor từ gỗ không chỉ là một bước tiến mới mẻ trong công nghệ điện tử mà còn là một minh chứng cho sức mạnh sáng tạo và khả năng kết nối của con người với thiên nhiên, đồng thời mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong tương lai.
