Tranzistor na bazi paste za zube je najnovija inovacija istraživačkog tima na Istituto Italiano di Tecnologia (IIT-Italijanski tehnološki institut) u Milanu, koja pomera granice jestive elektronike. Očekuje se da će ovaj inovativni nano-uređaj postati ključna komponenta budućih pametnih pilula, dizajniranih da prate zdravstveno stanje iznutra tela, a zatim se bezbedno rastvaraju nakon što završe svoju funkciju. Nalazi istraživanja objavljeni su u časopisu Napredna nauka.
Nekoliko komercijalnih formulacija paste za zube sadrži kristale bakarnog ftalocianina, plavog pigmenta koji deluje kao sredstvo za izbeljivanje. Ova supstanca se taloži na zubima, funkcionišući kao optički filter za poboljšanje njihove beline.
Tokom dana, bakar ftalocijanin se postepeno uklanja pljuvačkom i proguta. Istraživački tim IIT-ovog Centra za nanonauku i tehnologiju (CNST) u Milanu (Italija) istraživao je svojstva ove supstance u saradnji sa istraživačem stomatologije sa Univerziteta u Novom Sadu u Srbiji. Laboratorijskim simulacijama i analizom postojećih kliničkih podataka utvrdili su da ljudi u proseku nenamerno unesu oko 1 miligram bakarnog ftalocianina svaki put kada peru zube.
„Sa količinom bakarnog ftalocianina koju unosimo dnevno, teoretski bismo mogli da proizvedemo približno 10.000 jestivih tranzistora“, kaže Elena Feltri, vodeći autor rada i doktorant na IIT-ovom CNST-u u Milanu.
Zapravo, intrigantan aspekt ovog pigmenta je njegova hemijska struktura, koja olakšava provodljivost naelektrisanja unutar njegovih kristala, čineći bakar ftalocijanin odličnim kandidatom za upotrebu kao poluprovodnik u aplikacijama organske elektronike.
Istraživački tim je integrisao male količine ovog novog sastojka kao poluprovodnika u već testirani recept za izgradnju jestivih kola. Kola su konstruisana na etilceluloznoj podlozi, sa električnim kontaktima štampanim inkjet tehnologijom i rastvorom zlatnih čestica, koji se obično koriste u kulinarskoj dekoraciji.
„Kapija“ napravljena od elektrolitičkog gela na bazi hitozana — sredstva za želiranje za hranu dobijenog od rakova poput plavih rakova — omogućava tranzistoru da radi na niskom naponu manjem od 1 V.
Ovaj jestivi tranzistor razvijen je u laboratoriji za štampanu i molekularnu elektroniku koju vodi Mario Caironi i prati pronalazak jestive baterije iste grupe prošle godine. Kaironijeva laboratorija je posvećena istraživanju elektronskih svojstava hrane i njenih derivata, sa ciljem da razvije jestive elektronske uređaje za buduću primenu u zdravstvenoj zaštiti i kontroli kvaliteta u prehrambenoj industriji. Štaviše, od 2021. godine njegov tim je uključen u evropski projekat RoboFood, koji ima za cilj razvoj jestivih robota.
Sledeći korak istraživačke grupe biće da identifikuje druge jestive supstance sa odgovarajućim hemijskim i fizičkim svojstvima kako bi se stvorio inteligentni, jestivi elektronski uređaj koji bi se koristio u zdravstvenim aplikacijama, kao što je praćenje telesnih parametara u gastrointestinalnom traktu.
