https://frosthead.com

Elektronica die in uw lichaam kan smelten kan de wereld van de geneeskunde veranderen

De conventionele wijsheid zegt dat elektronica en water niet samengaan: dat weet je ook al is je mobiel nooit uit je hand in bijvoorbeeld het bad gevallen. Dus het was met wat alarm afgelopen zomer dat ik John A. Rogers vrolijk water op een geïntegreerd circuit zag schieten.

Van dit verhaal

[×] SLUITEN

Het doel van John Rogers is niets minder dan de grens tussen mens en machine. (Foto illustratie door Timothy Archibald) Technologische wonderen die voortkomen uit het onderzoek van Rogers omvatten een camera die is geïnspireerd door een insectenoog. (John Rogers, Beckman Institute, Universiteit van Illinois op Urbana-Champaign) Een doodshoofd die de ernst van hoofdbotsingen bewaakt. (Foto met dank aan MC10) Het onderzoek van John Roger heeft een elektrode gecreëerd die zich vormt naar de hersenen. (John Rogers, Beckman Institute, Universiteit van Illinois op Urbana-Champaign) Voordat apparaten voor het lichaam werden gebouwd, testte het team van Rogers materialen zo divers als silicium en galliumnitride. (John Rogers, Beckman Institute, Universiteit van Illinois op Urbana-Champaign)

Fotogallerij

gerelateerde inhoud

  • Deze flexibele sensoren kunnen een beroertepatiënt helpen bij het herstellen
  • Deze draagbare 'Heart Sock' kan ooit levens redden

We waren in een laboratorium aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign, en Rogers - een materiaalwetenschapper daar, en het beeld van gezondheid in frisse polo, kaki en padvindersring - had gebruik gemaakt van een generieke spuitfles. Het circuit, een radio-oscillator, glinsterde bovenop een stuk kunstgras dat sommige postdocs hadden opgezet als een buitenachtige achtergrond.

Het eerste spatten van water zorgde ervoor dat het circuit langzaam kromde, als een stuk papier dat net in brand was gestoken. Toen Rogers opnieuw sproeide, kromp het circuit en stortte in op zichzelf. De volgende hagelslag waren deathblows: het circuit en de transparante zijden achterkant verschrompelden tot een vloeibare bal, die langs een lang grassprietje druppelde. Wat seconden eerder een functioneel stuk elektronica was geweest met diodes, inductoren en siliciumtransistoren, was nu niet meer opvallend - of lang voor deze wereld - dan een druppel ochtenddauw.

"Ja, het is behoorlijk funky, " zegt Rogers, die 46 is en de serieuze manier van de buurman heeft. Maar dit was geen salontruc. Rogers en zijn team van onderzoekers ontwierpen het circuit voor 'vergankelijkheid': het was geboren om te sterven. En zoals Rogers het ziet, zou dat elektronica in onbekend water kunnen brengen in geneeskunde, milieustudies en nationale veiligheid. We kunnen binnenkort sensoren zien die de bloeddruk in de aorta volgen na een hartoperatie en dan oplossen zodra een patiënt uit het bos is. Of een niet-giftige mobiele telefoon die we met opzet door de afvoer spoelen als we klaar zijn voor een upgrade. Of gevoelige slagveldtechnologie die plop-plop-fizz-fizz gaat voordat het in vijandelijke handen valt. "Onze hoop is dat hier veel waarde in zit", zegt hij. "Het is niet alleen een nieuwsgierigheid."

Tijdelijke elektronica is misschien wel de meest verbluffende uitvinding die ooit uit Rogers 'lab is gekomen, een ideeënfabriek waarvan de snelheid van publicatie in belangrijke wetenschappelijke tijdschriften alleen wordt geëvenaard door de output van headline-grabbing gadgets. Rogers, die een van de hoogste stoelen van de universiteit bekleedt, heeft afspraken in vijf afdelingen. Hij leidt ook het Frederick Seitz Materials Research Laboratory van de school. Hij auteur of co-auteur van tientallen artikelen de meeste jaren, vele voor grote tijdschriften zoals Science and Nature . Maar zijn laboratorium, ondanks al zijn serieuze wetenschap, zou net zo goed een tegenpartij kunnen zijn voor de Bionic Man.

Rogers en zijn medewerkers hebben cellofaanachtige omhulsels van elektronica gebouwd die de golvende oppervlakken van het hart omhullen. Ze hebben oogbolvormige camera's gemaakt die het zicht op mensen en insecten nabootsen, en zachte draden van kleine LED's die rechtstreeks in de hersenen kunnen worden geïnjecteerd. Tijdens mijn bezoek liet een postdoc me een transistor-geïnfuseerde tijdelijke huidtattoo zien - 'epidermale elektronica' - die ziekenhuispatiënten kon bevrijden van de wirwar van draden en clip-on sensoren die artsen op de hoogte houden van vitale functies.

Rogers werd beroemd in de wetenschappelijke wereld, niet alleen om deze ideeën te verzinnen, maar ook om te puzzelen hoe ze te bouwen. Veel van zijn inzichten zijn het product van een bestudeerde minachting voor status-quo-noties over op silicium gebaseerde circuits.

Stijfheid, stijfheid en duurzaamheid zijn de hoekstenen van moderne elektronica. Ze zijn ingebed in zijn eigen vocabulaire: microchip, solid state, printplaat. Voor 90 procent van de dingen die elektronica tegenwoordig doet, kan dat prima zijn. Rogers is geïnteresseerd in de andere 10 procent: hij wil hardware zacht maken - zacht genoeg voor de bewegende, zwellende en pulserende contouren van het menselijk lichaam en de natuurlijke wereld. Zijn doel is niets minder dan de grens tussen mens en machine. Het brein 'is als Jell-O en het is tijddynamisch en beweegt rond', zegt Rogers. "Een siliciumchip past qua geometrie en mechanica volledig niet bij elkaar en kan geen beweging opvangen zonder die beweging te beperken."

Natuurlijk kan een elektronische sonde in hersenweefsel worden verzonken. "Maar nu heb je een naald in een kom met Jell-O die klotst." Wie zou dat willen?

Voor een korte tijd zag Rogers, net als andere onderzoekers, plastic circuits als de oplossing. Maar de flexibiliteit van plastic kwam ten koste van wat het kostte: elektrisch was het 1000 keer langzamer dan silicium, de superster van halfgeleiders. "Je kon niets doen dat een geavanceerde, snelle werking vereist", zegt hij.

Dus gaf hij silicium een ​​tweede blik. Hij ontwikkelde al snel een techniek om het in vellen zo dun te knippen - 100 nanometer, of een duizendste zo dun als een mensenhaar - dat het iets deed dat weinigen voor mogelijk hielden: het kromde, verdraaide en, wanneer het in een slangenpatroon was geregen, zelfs uitgerekt. Toen ging hij verder. In een coverartikel in Science vorig jaar kondigde hij aan dat als je silicium nog dunner zou maken - 35 nanometer - het binnen enkele dagen volledig zou oplossen in biologische vloeistoffen of water.

Rogers wist dat de conventionele millimeter dikte van een siliciumwafeltje niets met geleidbaarheid te maken had: het heft is er vooral, zodat robots het door de verschillende fabricagestappen kunnen verplaatsen zonder te breken.

"Je hebt deze gigantische industrie gebaseerd op op wafers gebaseerde elektronica, en om die reden kijken mensen traditioneel naar silicium en zeggen:" Nou, het is niet flexibel, we moeten een ander materiaal voor flexibele circuits ontwikkelen ", zegt hij. “Maar als je er meer over nadenkt op het niveau van de mechanica, realiseer je je al snel dat het niet het silicium is dat het probleem is, het is de wafel die het probleem is. En als je in staat bent om de onderliggende siliconenmaterialen te verwijderen die niet bij de werking van het circuit betrokken zijn, blijft er een heel dun vel silicium achter, 'zo slap als losbladig papier.

Aan het einde van een werkdag in juli glipte Rogers een vergaderruimte naast zijn kantoor binnen en stapte even later uit in atletische shorts, witte buisjes en sneakers. Voordat we de campus verlieten, om zijn vrouw en zoon te ontmoeten voor tennis in een openbaar park, gaf hij me een rondleiding door zijn kantoor, wiens boekenkasten vol demo's van zijn uitvindingen stonden, ingepakt in plastic juwelendoosjes: de etiketten luidden: "fly eye camera", "" Nabijheidssensor op vinylhandschoen ", " rekbare zonnecellen ", " gedraaide LED. "

Rogers verwerpt het idee dat zijn flexibele en rekbare elektronica elke vorm van kwantumsprong vertegenwoordigt. "Ons spul is eigenlijk alleen Newtoniaanse mechanica, " zegt hij. Zijn silicium is voor een in de fabriek gemaakte plak wat een vel papier is voor twee bij vier: dezelfde salami, alleen een stuk slanker gesneden.

"Een van de sterke punten van John is dat hij erkent hoe hij een technologie kan nemen die al in een sterk ontwikkelde vorm bestaat en er iets nieuws aan toevoegt, zodat het nieuwe toepassingen heeft", zegt George Whitesides, de gerenommeerde chemicus van Harvard, in wiens laboratorium Rogers werkte als een postdoc. "Hij is buitengewoon creatief in deze kloof tussen wetenschap en techniek."

De voorbijgaande circuits van Rogers zijn omhuld met zijde-eiwit, dat de elektronica tegen vloeistof beschermt en zelf geformuleerd kan worden om binnen enkele seconden of een paar jaar op te lossen. In de zijde bevinden zich circuitcomponenten waarvan de materialen - silicium, magnesium - worden afgebroken tot chemicaliën die worden aangetroffen in sommige vitamines en antacida. (In een toespraak voor een ingenieursgroep afgelopen december slikte Rogers een van zijn circuits op een uitdaging. "Het smaakt naar kip, " grapte hij met het publiek.)

Jaren van klinische proeven, gevolgd door goedkeuringen van regelgevende instanties, wachten op elke introductie van deze apparaten in het menselijk lichaam, en precies hoe ze te voeden en er draadloos verbinding mee te maken is een gebied van actieve studie. Maar de werelden van wetenschap, bedrijfsleven en overheid hebben vroeg en frequent kennis genomen. In 2009 noemde de MacArthur Foundation, door hem een ​​'geniale' fellowship toe te kennen, zijn werk 'de basis voor een revolutie in de productie van industriële, consumenten- en biocompatibele elektronica'. Twee jaar later won hij de Lemelson-MIT-prijs, een soort van Oscar voor uitvinders. Elk kwam met een cheque van $ 500.000.

Om zijn enorme octrooiportfolio te oogsten, heeft Rogers vier startup-bedrijven mede opgericht. Ze hebben tientallen miljoenen dollars aan kapitaal opgehaald en kijken naar markten - biomedicine, zonne-energie, sport, milieumonitoring en verlichting - net zo eclectisch als zijn creatieve impulsen. Eerder dit jaar lanceerde een bedrijf, MC10, in samenwerking met Reebok, zijn eerste product: Checklight, een schedeldop met flexibele siliciumcircuits, alleen of onder voetbal- of hockeyhelmen te dragen, die spelers waarschuwt voor mogelijk hersenschudden met een set flitsen LEDs.

***

Rogers werd geboren in 1967 in Rolla, Missouri, de oudste van twee zonen. Twee jaar later, op de dag dat zijn vader, John R. Rogers, mondeling examen aflegde voor een doctoraat in de natuurkunde aan de universiteit, stapte het gezin in een auto voor Houston. Texaco's laboratorium daar had zijn vader ingehuurd om naar olie te zoeken door akoestisch onderaardse rotsformaties te doorzoeken.

Zijn moeder, Pattiann Rogers, een voormalige leraar, bleef thuis toen de jongens jong waren en schreef poëzie, vaak over wetenschap en natuur.

De familie vestigde zich in de buitenwijk Stafford van Houston, in een nieuwe onderverdeling die aan de wei grenst. John en zijn jongere broer, Artie, zouden de velden in trekken en uren later terugkeren met slangen, brekende schildpadden en een menagerie van "varmints", vertelde zijn moeder me.

Pattiann wekte de fascinatie van haar zonen voor de natuur op, nam deel aan hun buitenactiviteiten en noteerde daarna vaak aantekeningen. Ze zou meer dan een dozijn boeken publiceren en vijf Pushcart-prijzen winnen, evenals een Guggenheim-beurs.

Toen ik vroeg of een van haar gedichten was geïnspireerd door John als een jongen te bekijken, verwees ze me naar "Concepten en hun lichamen (The Boy in the Field Alone)", over de kruising van natuurlijk mysterie en wetenschappelijke abstractie.

"Starend naar het oog van de modderschildpad / Lang genoeg, ziet hij daar concentriciteit, " begint het.

Rogers vertelde me dat gesprekken tijdens het kinderdiner 'zouden variëren van natuurkunde en harde wetenschap met mijn vader, en meer inspirerende aspecten van wetenschap via mijn moeder. Het wekte het idee dat creativiteit en kunst een soort van natuurlijk onderdeel van de wetenschap zijn. Niet alleen de uitvoering ervan, maar ook de implicaties en inzichten die hieruit voortvloeien. ”

Rogers, die naar openbare scholen ging en een Eagle Scout zou worden, ging naar zijn eerste wetenschapsbeurs in de vierde klas met "deze gigantische parabolische reflector die de zon in Texas kon nemen en gewoon absoluut nucleair kon maken in termen van de kracht die je kon genereren." in de vijfde klas won hij een kermis in het hele district met een doos spiegels en lichtbronnen die de illusie wekte van een man die in een UFO stapte.

Hij voltooide cursussen zo snel dat een groot deel van zijn middelbare schooljaar een zelfstandige studie was. Met supercomputers in het laboratorium van zijn vader en riemen van niet-gezeefde diepte-klinkende gegevens, schreef hij nieuwe algoritmen voor het in kaart brengen van de oceaanbodem en ontdekte een gigantische zouttong aan de onderkant van de Golf van Mexico. De resultaten leverden Rogers tal van universiteitsbeurzen op een Houston-brede wetenschapsbeurs op, die dat jaar op de Astrodome werd gehouden.

In zijn bachelordagen aan de Universiteit van Texas in Austin tekende hij voor een baan in het laboratorium van een professor scheikunde. Hij werkte schouder aan schouder met senior onderzoekers te midden van al dat sprankelend glaswerk en was betoverd. Vandaag reserveert hij 30 tot 50 plaatsen voor studenten in zijn eigen labo's, bijna net zoveel als de rest van de afdeling materiaalkunde samen. "Ik hoef niet naar cijfers te kijken: als ze erin willen, zijn ze erin", zegt hij. "Het laat zien dat klassikaal onderwijs belangrijk is voor de wetenschap, maar het is niet de wetenschap zelf."

Hij studeerde scheikunde en natuurkunde aan Austin en behaalde vervolgens een master in dezelfde vakken aan het MIT. Keith Nelson, een optica-expert bij MIT, was zo onder de indruk van het wonderbaarlijke vroege record van Rogers dat hij de ongebruikelijke stap nam om een ​​brief te schrijven en hem aanspoorde om te promoveren. "Hij had gewoon zoveel indicatoren dat hij geweldige dingen in de wetenschap kon bereiken, " zegt Nelson.

In zijn tweede of derde jaar van de graduate school vond Rogers manieren om de methoden van Nelson te stroomlijnen. In één opvallend geval verving hij een spinnenweb van elkaar kruisende laserstralen en nauwgezet gekantelde spiegels - gebruikt om de demping van geluidsgolven te bestuderen - door een enkel lichtafbuigend masker dat in een fractie van de tijd dezelfde resultaten behaalde met één straal.

Had iemand daar eerder aan gedacht? Vroeg ik aan Nelson. “Ik kan je vertellen dat we dat eerder hadden moeten realiseren, maar dat is niet zo. En ik bedoel niet alleen wij, 'zei hij. "Ik bedoel het hele veld."

Voor zijn promotie heeft Rogers een techniek bedacht om de eigenschappen van dunne films te dimensioneren door ze aan laserpulsen te onderwerpen. Mensen in de halfgeleiderindustrie begonnen al op te letten voordat hij de graduate school verliet. Voor kwaliteitscontrole hebben fabrieken nauwkeurige metingen nodig van de ultradunne binnenlagen van een microchip terwijl deze worden afgezet. De gangbare methode - het tikken op de lagen met een sonde - was niet alleen langzaam; het riskeerde ook het breken of vervuilen van de chip. Rogers laserbenadering bood een verleidelijke oplossing.

In zijn laatste jaar bij MIT rekruteerden Rogers en een klasgenoot studenten van de Sloan School of Management van de school en schreven een businessplan van 100 pagina's. Nelson reikte naar een buurman die een venture capitalist was, en al snel had de groep investeerders, een CEO en vergaderingen in Silicon Valley.

De verschuiving van klaslokaal naar bestuurskamer verliep niet altijd soepel. Tijdens een vergadering bij Tencor, een chip-testbedrijf, projecteerde Rogers transparantie na transparantie van vergelijkingen en theorie.

"Stop, dit is te veel, " zei een Tencor-manager. "Waarom vertel je me niet wat je kunt meten en ik zal je vertellen of we het kunnen gebruiken."

Rogers nam zijn lijst door: stijfheid, delaminatie, longitudinale geluidssnelheid, thermische overdracht, uitzettingscoëfficiënt.

Nee, niet schelen, nee, nee, zei de directeur. Hoe zit het met de dikte? Kan je dat doen?

Nou ja, zei Rogers, hoewel het de enige maatstaf was die hij niet eens in zijn businessplan had genoemd.

Dat is wat ik wil, zei de directeur.

"Dat was een cruciaal moment in ons hele leven", herinnert Matthew Banet, de MIT-klasgenoot die de startup mede-oprichtte en is nu chief technology officer voor een bedrijf voor medische software en apparaten. "We gingen terug met onze staarten tussen onze benen."

Terug in Cambridge spendeerden ze maanden aan het lasersysteem totdat het precies deed wat Tencor wilde: variaties in dikte meten zo minuscuul als een tiende van een angstrom - of een honderdste van een miljardste meter.

Het geven en nemen tussen industrie en uitvinder was onthullend. Rogers zag dat "soms de technologie een duwtje in de rug geeft aan wetenschappelijk begrip, in plaats van andersom." Hij en zijn collega's hadden al artikelen gepubliceerd over de lasertechniek, maar de vereisten van Tencor dwongen hen terug naar de tekentafel "om veel meer te begrijpen over de optica en fysica en akoestiek en signaalverwerking.

"Het plaatste al het wetenschappelijk onderzoek in de context van iets dat waarde zou kunnen hebben buiten publicatie in een wetenschappelijk tijdschrift."

Rogers laserstartup, Active Impulse Systems, haalde $ 3 miljoen aan risicokapitaal op en verkocht zijn eerste eenheid, de InSite 300, in 1997. In augustus 1998, drie jaar na de oprichting, werd het bedrijf geheel overgenomen door Phillips Electronics voor $ 29 miljoen.

***

Als het laboratorium van Keith Nelson Rogers leerde hoe hij moest meten, leerde het laboratorium van George Whitesides op Harvard hem hoe hij moest bouwen. Rogers ging daar in 1995 naartoe, direct na zijn promotie. Whitesides 'passie was destijds zachte lithografie, een techniek om met een rubberstempel moleculaire inktpatronen af ​​te drukken. Rogers zag al snel het potentieel voor het inkten van circuits op gebogen oppervlakken, zoals glasvezelkabel. Dat idee - en de patenten en papieren die daarop volgden - leverde hem een ​​baanaanbieding op bij Bell Labs, de legendarische onderzoekstak van AT&T, in het noorden van New Jersey. Rogers 'vrouw, Lisa Dhar, een collega-fysicus en klasgenoot van MIT met wie hij in 1996 was getrouwd, werkte daar al; ze hadden een langdurige relatie gehad.

"Voor mij was het een paradijs", zegt hij over Bell Labs, die pionier was geweest van de transistor, de laser- en landmark-programmeertalen zoals C. "Ik voelde me aangetrokken tot die interface tussen wetenschap en technologie." Maar de telecomcrash van 2001 leidde tot massale ontslagen bij Bell Labs, en toen kwam er weer een bom: een jonge onderzoeker op de afdeling van Rogers had gegevens verzonnen voor een reeks belangrijke kranten, een schandaal dat nationale krantenkoppen produceerde. Rogers besloot door te gaan - naar de Universiteit van Illinois, zegt hij, vanwege de legendarische engineeringafdeling en de diepe middelen voor interdisciplinair onderzoek. (Ook was er een baby - hun enige kind, John S. - en het gezin van zijn vrouw kwam uit Chicago.)

Het duurde niet lang voordat Rogers een onderzoeksgroep van 25 postdocs, 15 afgestudeerde studenten en enkele tientallen studenten had samengesteld. De grootte van de groep maakte samenwerkingsverbanden mogelijk die zo divers waren dat ze promiscuus konden worden genoemd. Tijdens mijn driedaagse bezoek had Rogers vergaderingen of conferentiegesprekken met een expert van nanobuisjes van de Lehigh University; een cardioloog van de Universiteit van Arizona; een specialist voor warmtebeeldvorming bij de National Institutes of Health; een team van theoretische natuurkundigen die naar beneden waren gepoold van Northwestern University; en een mode-professor die van het Art Institute of Chicago was gekomen om te praten over kleding met LED-stijl.

Tijdens een van de half-uur slots waarin hij zijn 13-uur werkdag verdeelt, zagen we vijf studenten precies getimede diavoorstellingen geven over hun zomeronderzoeksprojecten. Rogers, zijn benen stuiterend onder de tafel alsof hij naar een nieuwe openbaring snelde, pikte de studenten met vragen, maakte een groepsfoto en gaf cadeaubonnen aan de toppresentatoren - allemaal voordat het halfuur voorbij was.

Whitesides vertelde me dat Rogers wordt ontzorgd door het "hier niet uitgevonden" -syndroom dat veel wetenschappers treft, die vrezen dat samenwerkingen op een of andere manier hun originaliteit aantasten. "John is van mening dat als het een goed idee is, hij het volkomen graag gebruikt op een nieuwe manier."

"Veel van de belangrijkste vorderingen in onderzoek vinden plaats op de grenzen tussen traditionele disciplines, " zegt Rogers. Zijn Science-artikel over transient electronics somt 21 co-auteurs op, van zes universiteiten, drie landen en een commercieel adviesbureau.

Studenten hebben enkele van zijn bekendste uitvindingen geïnspireerd. Nadat Rogers over zachte lithografie had horen praten, vroeg men of de technologie ooit silicium had gestempeld in plaats van alleen maar moleculen inkt. "Hij had geen idee hoe het te doen, maar hij gooide het daar als een vraag: het soort vraag dat een eerstejaarsstudent zou stellen."

Het probleem dat Rogers tegenkwam was: hoe verander je hard silicium in een sponsachtig inktkussen? Uit een reeks experimenten ontdekte hij dat als je een siliciumstaaf in wafels onder een onorthodoxe hoek sneed en vervolgens de wafer in een bepaalde chemische oplossing waste, je een dunne oppervlaktelaag kon mals maken die op een stempel als inkt zou loskomen. Het patroon - bijvoorbeeld een circuitelement - kan worden opgetild en op een ander oppervlak worden afgedrukt.

"Niemand had dat eerder gedaan", zegt Christopher Bettinger, materiaalwetenschapper bij Carnegie Mellon. Onder de vele technische raadsels die Rogers ontwarde, zei hij, was "omkeerbare plakkerigheid."

"Als je je vinger likt en het in poedersuiker stopt, kun je poedersuiker oppakken, " zei Bettinger bij wijze van analogie. "Maar hoe zet je de suiker dan op iets anders?" Rogers deed het met een verschuiving in snelheid: Om de stempel in te kleuren, raak aan en til snel op; aan te raken en op te tillen om op een nieuw oppervlak in te schrijven. De ontdekking stelde hem in staat om vrijwel overal silicium "nanomembranen" te implanteren: kunststoffen en rubber, voor zijn tattoo-achtige elektronica, en zijde, voor de oplosbare. Hij merkte dat hij circuits zelfs rechtstreeks op de huid kon stempelen.

Aleksandr Noy, een bio-elektronica-expert bij het Lawrence Livermore National Laboratory, vertelde me dat Rogers 'gestalte een product is van' kranten, uitgenodigde lezingen en opnames 'maar ook van iets ongrijpbaars:' de coole factor '.

***

Het geld voor het voorbijgaande elektronische werk van Rogers komt voornamelijk van het Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa), een afdeling van het ministerie van Defensie die enkele van de wildste ideeën in de wetenschap financiert.

Rogers, die een veiligheidsmachtiging van de overheid heeft, zegt dat Darpa wil dat hij moeder blijft over specifieke militaire apps. "Maar je kunt je voorstellen, " zegt hij. Dat hoefde ik niet. Een persbericht van januari 2013 op de website van Darpa is expliciet over de doelstellingen van het programma "Vanishing Programmable Resources", dat het onderzoek van Rogers onderschreef: het bureau zoekt naar manieren om om te gaan met radio's, telefoons, externe sensoren en andere geavanceerde elektronica die winden "verspreid over het slagveld" na Amerikaanse militaire operaties. Als het door de vijand wordt gevangen, kan dit e-waste 'het strategische technologische voordeel van DoD in gevaar brengen.

"Wat als deze elektronica gewoon verdwenen is als ze niet langer nodig is?" Zegt de release.

Ongetwijfeld zou Q - de laboratoriumleider van de Britse geheime dienst in de 007-films - onder de indruk zijn. Rogers van zijn kant lijkt veel jazzy over de toepassingen waarover hij kan praten. Hij en zijn collega's stellen zich sensoren voor die olielozingen volgen gedurende een vooraf ingestelde periode en vervolgens smelten in zeewater, en mobiele telefoons met niet-toxische circuits die biologisch storten in plaats van vergiftigen - en laten geen geheugenkaarten achter voor snoops om te oogsten voor persoonlijke gegevens. Ze zien ook een kist met medische apparaten: 'slimme stents' die aangeven hoe goed een slagader geneest; een pomp die het medicijn in moeilijk te bereiken weefsel titreert; "Electroceuticals" die pijn bestrijden met elektrische pulsen in plaats van drugs.

Een voordeel van "vergankelijkheid" in tijdelijke medische implantaten is dat het patiënten de kosten, moeite en gezondheidsrisico's van een tweede operatie zou besparen om de apparaten op te halen. Maar Rogers zegt dat het doel minder is om bestaande in vivo-technologie te vervangen - zoals pacemakers, cochleaire implantaten of diepe hersenstimulatoren - dan om elektronica te brengen waar ze nog nooit eerder zijn geweest.

***

Onlangs vloog Rogers met zijn uitgebreide familie naar Malta, waar zijn broer werkt als ontwerper van videogames. Rogers had tijdens het snorkelen een bot gezien en in de taxi van het strand naar het huis van zijn broer verbaasde zijn moeder, Pattiann, de dichter, zich over de evolutie van vissen met ogen op hun rug. "De verschillende manieren waarop het leven heeft gevonden om te overleven, " zei ze tegen haar zoon en leidde het gesprek in een mystieke richting. "Waarom is dat?"

Haar zoon was net zo nieuwsgierig naar de bot, maar om redenen die weinig te maken hadden met metafysica.

"Het is niet het waarom, " vertelde hij haar. "Het is de hoe : hoe hebben ze het gedaan."

Elektronica die in uw lichaam kan smelten kan de wereld van de geneeskunde veranderen