根据意大利的研究，铜酞菁（CuPc）这种常见的牙齿美白剂也可以用于纳米晶体管，并有可能开启安全可靠的可食用电子产品的大门。研究发现，人类通过日常口腔卫生已经摄入的该物质量足以构建晶体管。研究团队隶属于米兰的意大利技术研究所（IIT-Italian Institute of Technology），该组织一直致力于可食用电子产品的研究进展。
可食用电子
随着医疗技术的不断进步，如何安全地将设备引入人体内部是一个主要关注点。手术成本高且具有并发症风险。ITT的团队一直在研究可食用电子产品，以提高其可及性。其目标是创建可以在无需监督的情况下安全摄入的生物医学传感器，从而减轻部分医疗工作者的负担。为实现这一目标，他们开始研究哪些可摄入物质也可以兼作半导体。他们的研究方法比较非传统。
他们并没有研究已经批准用于人类有意摄入的材料，而是研究在其他应用（如牙膏和口红染料）中的副产品，这些副产品在人们无意间摄入而没有问题。在这个领域，他们发现了铜酞菁。从美白剂到电源
铜酞菁是一种合成晶体，最常用作蓝色染料，是一种在牙膏中使用了大约15年的常见成分。当添加到牙膏中时，它会附着在牙釉质上，产生更白的外观。
研究团队通过两阶段的研究，评估了开发功能性晶体管所需的量是否安全，或是否会对人体产生毒性。每天这种物质会从牙齿上脱落。通过分析各种临床数据和实验室测试，他们得出结论，平均每人每天大约吞食半毫克的CuPc。事实证明，这种物质的量足以制造许多晶体管。“以我们每天摄入的铜酞菁量，我们理论上可以制造约10,000个可食用的晶体管，”研究负责人Elena Feltr报告说。
研究确定了“分子平面性、良好的空气稳定性和展示出的场效应电荷载体迁移率”是CuPc在预期应用中最有前景的一些属性。此外，其在唾液等体液中的低溶解性使得基于CuPc的晶体管特别适合口服传递。生产可食用晶体管
他们的创新涉及将这种新型半导体与现有的电路制造方法相结合。电路的基底由乙基纤维素基板形成。然后，在基板上蒸发一层CuPC，然后用喷墨打印机在其上打印食品级金电接触。
另一种常见的食品添加剂壳聚糖作为闸极，允许在1V以下的低电压功能。测试结果表明，当晶体管暴露在空气中时，它应具有超过一年的稳定功能，并能够达到两个数量级的电流调制。研究所在的实验室由Mario Caironi运营，该实验室在可食用技术方面有着历史。去年，他领导了一个设计可食用电池的项目。他们计划继续研究这一前沿技术，包括参与欧洲RoboFood项目。
CuPC基晶体管的下一步将是调整可食用基底，以更好地控制CuPc晶体的生长。除此之外，他们还寻求识别适合构建能够在人体内运行的电子设备的其他物质。题为《基于牙膏颜料的完全可食用晶体管》的论文于2024年9月16日发表在《先进科学》期刊上。