นักวิจัยพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์เคมีตัวแรก

ชิปทำงานบนพื้นฐานของการไล่ระดับสีและปฏิกิริยาเคมี

ไมโครโปรเซสเซอร์เคมี© Rinaldo Greiner
อ่านออกเสียง

นักวิจัยได้พัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งไม่ได้ประมวลผลข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ แต่เป็นข้อมูลทางเคมีในรูปแบบของความเข้มข้น ไมโครโปรเซสเซอร์แบบแล็บ - อะ - ชิ - ชิพนี้สามารถทำการวิเคราะห์โดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมเช่นในการทดสอบยาหรือวัสดุ นักวิจัยเห็นในต้นแบบเพียงจุดเริ่มต้นของยุคการพัฒนาทั้งหมดของชิปเคมีดังกล่าว

แนวคิดวงจรของนักวิทยาศาสตร์รอบ Andreas Richter จากสถาบันเซมิคอนดักเตอร์และเทคโนโลยีไมโครซิสเต็มส์ของ TU Dresden นั้นมีความคล้ายคลึงกันอย่างมากกับตัวประมวลผลไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เช่นนี้วงจรเคมีประกอบด้วยชั้นบาง ๆ ของวัสดุที่ใช้งานอยู่ อย่างไรก็ตามมีการใช้วัสดุสารกึ่งตัวนำอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีการเจือเช่นซิลิคอน แต่เป็นโพลิเมอร์พิเศษ แต่ยังสร้างพื้นฐานสำหรับส่วนประกอบที่เหมือนทรานซิสเตอร์ที่รวมอยู่ในชิปเป็นพัน "ทรานซิสเตอร์ทางเคมี" เหล่านี้ไม่ได้ควบคุมกระแสไฟฟ้า แต่ในไมโครช่องเล็ก ๆ ไหลออกมา

ไมโครชิปเคมีเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ของห้องปฏิบัติการบนชิปที่แท้จริงตัวแรกซึ่งเป็นประเภทของห้องปฏิบัติการบนไมโครชิป ตรงกันข้ามกับ Lab-on-a-Chips ก่อนหน้าพวกเขาไม่ต้องการการควบคุมภายนอกเนื่องจากทำงานได้อย่างอัตโนมัติและทำงานโดยใช้พลังงานเคมีเท่านั้น ตอนนี้พวกเขาสามารถจัดการงานที่ต้องใช้เทคโนโลยีแล็บบนชิปที่มีอยู่เพื่อให้เหมาะสมกับการควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์หวังว่าแนวคิดของพวกเขาจะก่อให้เกิดมุมมองการพัฒนาที่เทียบเท่ากับของไมโครโพรเซสเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งการเปิดตัวในช่วงต้นยุคเจ็ดสิบได้ริเริ่มความก้าวหน้าของไมโครอิเล็คทรอนิคส์

นักวิจัยมองเห็นอนาคตของไมโครโปรเซสเซอร์เคมีของพวกเขาในด้านการแพทย์สิ่งแวดล้อมเทคโนโลยีการผลิตและสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อาจมีกระบวนการจำนวนมากซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการประมวลผลของวัสดุ หากใครสามารถดำเนินการหรือคำนวณกระบวนการเหล่านี้ด้วย "คอมพิวเตอร์เคมี" ก็ยังมีความเป็นไปได้ที่ไม่สามารถคาดการณ์ได้ ในฐานะที่เป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันแรกนักวิทยาศาสตร์กำลังทำงานกับระบบที่ควรสนับสนุนการวิเคราะห์และการวินิจฉัยทางการแพทย์ ใครจะนึกภาพเหล่านี้คล้ายกับสมาร์ทโฟนซึ่งสามารถระบุได้ทันทีจากหยดของเหลวในร่างกายว่าผู้ที่ได้รับผลกระทบมีสุขภาพดีอย่างไรเขามีอาการเจ็บป่วยเฉียบพลันและมาตรการที่จำเป็นต่อไปคืออะไร

ไมโครโปรเซสเซอร์เคมีได้ถูกนำเสนอในการประชุมนานาชาติครั้งที่ 4 "วัสดุอัจฉริยะโครงสร้างและระบบ" ใน Montecatini Terme ประเทศอิตาลีและจะมีให้บริการในบทความในวารสาร Lab อธิบายไว้ในชิป แสดงผล

(มหาวิทยาลัยเทคนิคเดรสเดิน, 19.06.2012 - NPO)