位于米兰的意大利理工学院(IIT-Italian Institute of Technology)的研究团队最新发明了一种牙膏晶体管，突破了可食用电子产品的界限。这种创新的纳米装置有望成为未来智能药丸的关键组成部分，旨在从体内监测健康状况，然后在完成其功能后安全地溶解。这项研究结果发表在《高级科学》杂志上。
一些商业牙膏配方含有酞菁铜晶体，这是一种起到增白剂作用的蓝色色素。这种物质会沉积在牙齿上，起到滤光剂的作用，增强牙齿的白度。
在一天中，酞菁铜逐渐被唾液排出并被摄入。位于意大利米兰的印度理工学院纳米科学与技术中心(CNST)的研究小组与塞尔维亚诺维萨德大学的牙科研究人员合作，研究了这种物质的性质。通过实验室模拟和对现有临床数据的分析，他们确定，平均而言，人类每次刷牙时无意中摄入约1毫克的酞菁铜。
“根据我们每天摄入的酞菁铜的量，理论上我们可以制造大约1万个可食用晶体管，”该论文的主要作者、米兰IIT国家科学技术研究院的博士生埃琳娜·费尔特里说。
事实上，这种颜料的一个有趣的方面是它的化学结构，这有助于其晶体内的电荷传导，使酞菁铜成为有机电子应用中半导体的绝佳候选者。
研究小组将少量这种新成分作为半导体集成到已经测试过的可食用电路的配方中。电路构建在乙基纤维素的基底上，电触点使用喷墨技术和金颗粒溶液印刷，金颗粒通常用于烹饪装饰。
“栅极”是由一种基于壳聚糖的电解凝胶制成的，壳聚糖是一种从蓝蟹等甲壳类动物中提取的食品级胶凝剂，它使晶体管能够在低于1V的低电压下工作。
这种可食用晶体管是在印刷和分子电子学实验室开发的，该实验室由马里奥·卡罗尼领导，去年该小组发明了一种可食用电池。Caironi的实验室致力于探索食品及其衍生物的电子特性，旨在开发可食用的电子设备，用于食品行业的医疗保健和质量控制。此外，自2021年以来，他的团队一直参与欧洲机器人食品项目，该项目旨在开发可食用机器人。
研究小组的下一步将是确定其他具有适当化学和物理特性的可食用物质，以创造一种用于医疗保健应用的智能可食用电子设备，例如监测胃肠道内的身体参数。
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