Forscher bauen den „weltweit ersten Holztransistor“ und zielen auf die Kontrolle von „Elektronikanlagen“ ab

Forscher der Universität Linköping und der schwedischen Königlichen Technischen Hochschule haben den ihrer Meinung nach weltweit ersten Transistor aus Holz entwickelt – ein Schritt, der ihrer Meinung nach den Weg für umweltfreundliche Elektronik auf Holzbasis und sogar die Kontrolle über „elektronische Anlagen“ ebnet ."

„Wir haben ein beispielloses Prinzip entwickelt“, behauptet Isak Engquist, leitender außerordentlicher Professor und korrespondierender Autor des Papiers, in dem der Durchbruch detailliert beschrieben wird. „Ja, der Holztransistor ist langsam und sperrig, aber er funktioniert und hat ein enormes Entwicklungspotenzial. Wir haben den Holztransistor nicht für eine bestimmte Anwendung entwickelt. Wir haben es getan, weil wir es konnten. Das ist Grundlagenforschung, die zeigt.“ dass es möglich ist, und wir hoffen, dass es weitere Forschungen anregen wird, die zu zukünftigen Anwendungen führen können.“

Der Transistor wurde 1925 vom Physiker Julius Edgar Lilienfeld patentiert, aber bis zur Arbeit von John Bardeen, Walter Brattain und William Shockley in den Bell Labs von AT&T in den Jahren 1947 und 1948 nie praktisch hergestellt. Der Transistor wurde als Ersatz für die thermionische Trioden-Vakuumröhre entwickelt und war kleiner , leichter und zuverlässiger – und wurde in den darauffolgenden Jahrzehnten so weit miniaturisiert, dass ein einzelner integrierter Schaltkreis Milliarden und Abermilliarden davon auf kleinstem Raum enthalten könnte.

Was die schwedischen Forscher geschaffen haben, unterscheidet sich in seiner Funktion kaum von den Bell Labs-Prototypen – außer dass es aus Balsaholz besteht, aus dem das Lignin entfernt und die verbleibenden Hohlkanäle mit einem leitfähigen Kunststoffpolymer gefüllt werden. Zugegebenermaßen besteht das resultierende Gerät mindestens so sehr aus Kunststoff wie aus Holz, leitet jedoch Elektrizität – und kann im Gegensatz zu früheren Versuchen mit Holzelektronik dauerhaft funktionieren.

Während die Arbeit des Teams zweifellos ein Durchbruch ist, weist der Prototyp einige Nachteile auf. Das erste ist die Größe: Obwohl er erheblich kleiner ist als der Punktkontakttransistor, den Shockley und seine Kollegen vor vielen Jahren als Prototyp entwickelt haben, ist er im Vergleich zu modernen Siliziumtransistoren absolut gigantisch. Es ist auch viel langsamer: Das Aktivieren des Geräts dauert etwa fünf Sekunden, geben die Forscher zu, das Deaktivieren dauert noch einmal eine Sekunde.

Dennoch glauben die Forscher, dass das Konzept praktische Anwendungen hat – einschließlich der Regulierung „elektronischer Anlagen“ und der Verwendung in Anwendungen mit höherem Strom, für die konkurrierende organische Transistoren schlecht geeignet sind.

Die Arbeit des Teams, die von der Knut and Alice Wallenberg Foundation über das Wallenberg Wood Science Center unterstützt wurde, wurde in der Zeitschrift PNAS unter Open-Access-Bedingungen veröffentlicht.

Hauptartikelbild mit freundlicher Genehmigung von Thor Balkhed.