世界上第一个木制的晶体管

木材可以用来做很多事情，比如制作箱子、船和书架等。也可以用来制作工具或者升起篝火。还可以喂养白蚁和海狸。但目前来说，给功能性的电子设备供电并不在其中。瑞典的林雪平大学和皇家理工学院的研究人员显然没有太在意木材不擅长的事情，所以他们就制作了世界上第一个木制的晶体管。

坦白地说，这项创新背后的团队添加了一种特殊的成分，来解决木材在导电方面很差的问题。虽然它可以工作，但是不要指望在你的下一部智能手机里找到一个。林雪平大学的电气工程师伊萨克·恩奎斯特说：“是的，木制晶体管速度慢，体积大，但是它确实可以工作，并且有巨大的发展潜力。”

普通的晶体管是几乎所有电子技术的基本组成部分。它们的功能是作为一个微小的“门”，通过应用另一个电流来控制一个电流的流动，它们可以放大信号，存储数据为一串开关，或者协同工作来执行逻辑操作。它们之所以能做到这一切，是因为半导体材料有一种特性，使得它们只有在自身有足够的电荷时才能传导电流。

最早的晶体管是一些你可能可以放在指尖上平衡的臃肿物体，而现在它们已经被构造成一种规模，可以把数百亿个挤进同样的空间。木材不是半导体。事实上，植物纤维的碳水化合物构成单元在把电子踢下路方面非常固执。解决这个问题的一种方法是把木材还原成一根木炭，留下一条相对纯净的碳高速公路，让电荷沿着它滚动。但是木炭并不是真正的木材。

恩奎斯特和他的团队使用硬木巴尔萨木作为基材，因为它具有相对高的强度、低密度和均匀的结构，他们去除了木材中坚硬的木质素，并用一种混合的电子-离子导电聚合物PEDOT:PSS填充了剩余的材料。如果我们要说得技术一点，木材更像是导电材料的容器，像一捆乱糟糟的电线。这个想法也不是一个新鲜事物，之前有研究人员已经探索过使用植物材料作为电化学和导电物质的多孔容器。

恩奎斯特在这方面的经验上进行了进一步的探索，试图优化去除木质素的过程，以创建一个更有效率的通道让聚合物在其中运行，然后分析了巴尔萨木-聚合物单元的导电性能。

木制晶体管的组件。(Thor Balkhed)

把这个木制设备关掉需要大约1秒钟，而把它恢复到开启状态需要大约5秒钟。考虑到你电脑里的晶体管以千兆赫兹(每秒数百亿次)的速度运行——开关数百亿次——大家就先别想用树枝玩《堡垒之夜》了。

你可能会问，那么这有什么意义呢？

“我们没有为任何特定应用而创造这个木制晶体管。”恩奎斯特说。“我们只是因为我们能做而做了。这是一项基础研究，展示了一种可能性，并且我们希望它能激发更多未来可以应用于生物降解电子设备或环境驱动设备等领域的研究。”

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-just-unveiled-the-worlds-first-wooden-electrical-transistor