Projektbeschreibung
Gemeinsam, aber getrennt: Ionen und Elektronen bündeln in der innovativen Bioelektronik ihre Kräfte
Gehirn-Computer-Schnittstellen erlauben es dem Gehirn, mit einem externen Gerät zu kommunizieren – und umgekehrt. Manche ermöglichen beides, manche nur eine der beiden Funktionen. In der Medizin helfen sie Menschen mit eingeschränkter neuromuskulärer Funktion, ihre Gliedmaßen zu bewegen. Sie können Menschen ebenfalls helfen, andere als ihre eigenen natürlichen Systeme zu nutzen, bei der Arbeit aufmerksamer zu sein oder depressive Gedanken beiseite zu schieben. Das EU-finanzierte Projekt MITICS wird innovative organische Elektronik für Anwendungen im Gesundheitswesen entwickeln, die den Ionentransport in Transistoren und den Elektronentransport über große Entfernungen nutzt. Durch die Verringerung von Signalverlusten und die Begünstigung einer effizienten Elektronenbewegung über große Entfernungen wird das wissenschaftliche Personal die Reaktionen auf sehr kleine Signale maximieren und für weniger invasive Gehirn-Computer-Schnittstellen sorgen.
Ziel
MITICS will interface living systems with modern microelectronics creating major breakthroughs notably in healthcare. We target alternative materials, advanced processing know-how and insights in device architectures to reach the following main twofold objective: Develop high-gain (> 15) and low-power complementary circuits based on Organic ElectroChemical Transistors (OECTs) to be used as amplifying transducers and design ultra-conformable OECT arrays that mitigate losses in signal quality (signal-to-noise ratio > 30dB higher than conventional electrodes), enabling less invasive Brain-Computer Interfaces (BCIs).
To reach this overarching objective, we envision a radically-new science-enabled technology that rests on a completely novel material engineering approach combined with highly advanced characterization methods. We will take advantage of a unique molecular architecture strategy spatially separating ion- and electron-transport pathways to ensure volumetric ion injection and transport in order to optimize the uptake and release of ions in the transistor channel and to promote efficient, long-range, electronic charge transport so as to maximize the response of the transistors to very weak signals.
In contrast to field-effect transistors, where charge flows through a thin interfacial region, the identifying characteristic of OECTs I s that polymer doping occurs over the entire volume of the channel, thereby allowing for large modulations in drain current at low-gate voltages. We will seek for organic material architectures maximizing the electronic mobility volumetric capacitance, develop high-gain and low-power complementary circuits based on printed OECTs, and use these as amplifying transducers in the context of Brain-Computer Interfaces (BCIs) that mitigate losses in signal quality due to the dura, the skull and the scalp, thereby enabling less-invasive BCIs.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
3001 Leuven
Belgien