Det blir flere og flere elektroniske enheter i verden, og dette forårsaker mer og mer avfall. De resirkulering av komponentene er veldig komplisert, der dessverre mange av dem ender opp med å bli resirkulert for hånd i fattige land med høy eksponering for kjemiske komponenter. Av denne grunn har en gruppe forskere designet et nytt materiale for elektroniske komponenter som er 100% resirkulerbart.
Materialet er utviklet av ingeniører ved Duke University, og er det første helt resirkulerbare kretskort . For å gjøre dette bruker de tre typer karbonbasert blekk.
Karbon nanocellulose transistorer: 100% resirkulerbar
Silisium har vært det beste materialet som fungerer som grunnlag for komponentene i enhetene våre i flere tiår, så dette materialet kommer ikke til å erstatte det for øyeblikket. Imidlertid kan den tjene som grunnlag for fremtidig design, samt implementeres i noen veldig spesifikke enheter.
Ifølge FNs estimater er mindre enn 25% av elektroniske enheter som blir kastet, blir til slutt resirkulert. Og av disse resirkuleres vanligvis materialer som kobber, aluminium eller stål, men silisiumflisene inni er ikke, og forhindrer ikke engang resirkulering av sjeldne metaller. Med IOT og økningen av enheter over hele verden, vil tallene bli verre og verre.
Derfor gjør det nye materialet det mulig å lage en fullt funksjonell transistor bare ved å bruke karbonbasert blekk som kan trykkes på papir eller andre fleksible materialer som er resirkulerbare. I dette tilfellet har de brukt karbonnanorør til halvledere og grafenbasert blekk for elektroniske kretser. Nøkkelen som åpnet døren for at de kunne resirkulere dem, var å lage et isolerende dielektrisk blekk avledet fra tre nanocellulose .
Det erstatter ikke silisium, men det er et godt supplement
Nanocellulose er biologisk nedbrytbart og har for eksempel blitt brukt i emballasje i årevis. Noen forskere hadde allerede vist at den kan brukes som isolator i trykte transistorer , men ingen har brukt den på trykkbart blekk som før. Forskerne har oppnådd dette med en metode som suspenderer nanocellulosekrystaller ekstrahert fra trefibre, med litt vanlig salt. Det skaper en perfekt isolator på den trykte transistoren. Den endelige utskriften gir god ytelse, ikke nedverdigende selv seks måneder etter den første utskriften.
For å demonstrere hvor lett det blir resirkulert, dyppet forskerne enhetene i en serie bad, noe som fikk dem til å vibrere med lyder ved bestemte frekvenser og sentrifugere den resulterende løsningen. Med dette gjenvinnes karbonnanorør og karbon nesten 100%, og kan brukes på nytt med lite tap av egenskaper. Nanocellulose kan også resirkuleres med papiret det er trykt på.
Skaperne bekrefter at de forestiller seg blant de mulige bruksområdene sensorer med lavt forbruk slik som de som måler strømforbruket i bygninger, eller til og med plasserte enheter inne i menneskekroppen .
