스웨덴의 린쇼핑 대학과 스웨덴 왕립공과대학(KTH)의 연구자가 목재를 조합하여 지속적으로 동작 가능한 트랜지스터를 만드는 데 세계 최초로 성공했다고 발표했습니다.
Electrical current modulation in wood electrochemical transistor | PNAS
https://doi.org/10.1073/pnas.2218380120
The world's first wood transistor - Linköping University
https://liu.se/en/news-item/varldens-forsta-tratransistor
The world’s first wood transistor
Researchers at Linköping University and the KTH Royal Institute of Technology have developed the world’s first transistor made of wood. Their study paves the way for further development of wood-based electronics and control of electronic plants.
liu.se
트랜지스터는 전류를 제어하거나 증폭하는 전자 부품으로 트랜지스터를 결합하여 논리 회로를 빌드하고 다양한 계산을 수행하는 컴퓨터를 만들 수 있습니다. 통상, 트랜지스터는 실리콘 결정이나 게르마늄 등, 전기를 통하는 「도체」와 전기를 통하지 않는 「절연체」의 중간의 성질을 갖춘 「반도체」로 만들어져 왔습니다.
린쇼핑 대학과 KTH 연구자들은 3개의 발사나무(Balsa wood) 목재를 십자가처럼 결합하여 트랜지스터를 개발했다고 발표했습니다. 이 발사재는 리그닌이라고 하는 생체 고분자가 제거되어 있으며, 또한 PEDOT:PSS(폴리-폴리스타이렌 설포네이트)로 불리는 전도성 폴리머에 침지되어 있는 것이 특징. 긴 셀룰로오스 섬유와 전도성 폴리머를 조합함으로써, 목재이면서도 최대 69S/m의 전도성을 얻는 데 성공하고 있습니다.
아래가 목제 트랜지스터의 구성 부품.
목재를 사용하여 트랜지스터를 만드는 시도는 지금까지도 많이 있었다고 합니다만, 이온 수송만 조절 가능하고, 이온이 없어지면 기능하지 않게 되어 버렸다는 것. 그러나 이번 연구에서 개발된 목제 트랜지스터는 성능 저하 없이 지속적으로 전기 흐름을 제어할 수 있었다는 것.
실제로 이 목제 트랜지스터를 사용해 전원의 온/오프를 전환하는 실험을 실시했는데, OFF 하는데 1초, ON 하는데 5초 걸렸지만, 일정한 출력 레벨로 지속적으로 기능했다고 합니다.
현대의 트랜지스터는 나노미터 사이즈까지 작아져서 1초에 수십억 회 온 · 오프를 바꿀 수 있을 정도로 고성능이 되었습니다. 그러므로 물론, 이 목제 트랜지스터는 반도체 산업에 즉시 적용될 수 있는 것은 아니며 혁명을 일으키는 것도 아닙니다.
린쇼핑 대학의 Isak Enquist 상급 준교수는 "우리는 특정 용도를 가정하고 목제 트랜지스터를 만든 것은 아닙니다. 그냥 만들 수 있었기 때문에 만들었습니다. 어떤 새로운 가능성을 열어둔 것으로, 장래에 응용으로 이어지는 추가 연구의 계기가 되기를 바랍니다."라고 코멘트하고 있습니다.
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