Svenska forskare bakom världens första trätransistor

Världens första transistor av trä, utvecklad av forskare vid Linköpings universitet och KTH, banar väg för träbaserad elektronik och styrning av elektroniska växter.

När transistorn uppfanns ansågs den vara en lika viktig uppfinning för mänskligheten som telefonen, glödlampan eller cykeln. I dag, hundra år senare, är den fortfarande en avgörande komponent i modern elektronik och tillverkas ner på nanoskala.

Och nu har forskare vid Linköpings universitet och KTH tillsammans utvecklat världens första transistor för elektricitet, gjord av trä.

– Vi har visat en princip som ingen annan tidigare gjort. Förvisso är trätransistorn långsam och klumpig, men den fungerar och utvecklingspotentialen är stor, säger Isak Engquist, biträdande professor vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande.

Så gick det till:

I tidigare försök med trätransistorer har man endast kunnat reglera jontransport. Och då slutar transistorn fungera när jonerna tar slut. Men den nya transistorn kan fungera kontinuerligt och reglera elektricitet utan att försämras.

Forskarna utgick ifrån balsaträ, eftersom tekniken kräver ett träslag utan årsringar och som har en jämn struktur genom hela volymen. Forskarna tog sedan bort ligninet och då återstod endast långa cellulosafibrer med kanaler där ligninet tidigare varit. Sedan fylldes kanalerna med ledande plast, eller polymer som kallas för PEDOT:PSS. Vilket resulterar i ett elektriskt ledande trämaterial.

Av det ledande trämaterialet kunde forskarna sen bygga trätransistorn och visa att den kan reglera ström och fungera kontinuerligt vid en vald utsignalsnivå och även som strömbrytare.

Elektroniska växter

I framtiden skulle trätransistorn kunna användas till att reglera elektroniska växter, något som är ett annat starkt forskningsområde vid Linköpings universitet. Fördelen med att transistorkanalen är så pass stor som den är, är att den skulle tåla högre strömstyrkor än vanliga organiska transistorer, vilket kan vara viktigt för vissa framtida tillämpningar.

– Vi har inte skapat trätransistorn med någon specifik tillämpning i sikte. Vi gjorde det för att vi kunde. Det är grundforskning som visar att det är möjligt och vi hoppas att det ska inspirera till vidare forskning som i sin tur kan leda till tillämpningar längre fram, betonar Isak.

En transistor reglerar bland annat strömmen som passerar genom den och kan även fungera som strömbrytare. Studien finansierades av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse genom initiativet Wallenberg Wood Science Center.