Выброшенные электронные устройства, такие как сотовые телефоны, являются быстрорастущим источником отходов. Одним из способов смягчения проблемы могло бы стать использование компонентов, изготовленных из возобновляемых ресурсов и которые легко утилизировать ответственно. Теперь исследователи, сообщающие в Применяемые материалы и интерфейсы ACS создали прототип печатной платы, изготовленной из листовой бумаги с полностью интегрированными электрическими компонентами, которую можно сжечь или оставить разлагаться.
Большинство небольших электронных устройств содержат печатные платы, изготовленные из стекловолокна, смол и металлической проводки. Эти платы нелегко утилизировать и они относительно громоздкие, что делает их нежелательными для использования в медицинских приборах, контролирующих состояние окружающей среды, или персональных носимых устройствах. Одной из альтернатив является использование печатных плат на бумажной основе, которые должны быть более простыми в утилизации, менее дорогими и более гибкими. Однако современные варианты требуют специальной бумаги или просто имеют традиционные металлические компоненты схемы, смонтированные на листе бумаги. Вместо этого Чой и его коллеги хотели разработать схему, которая была бы проста в изготовлении и в которой все электронные компоненты были бы полностью интегрированы в лист.
Команда разработала схему усилителя на бумажной основе, которая включала резисторы, конденсаторы и транзистор. Сначала они использовали воск для печати каналов на листе бумаги в виде простого рисунка. Расплавив воск так, чтобы он впитался в бумагу, команда напечатала полупроводниковые и токопроводящие чернила, которые впитались в участки, не заблокированные воском. Затем исследователи напечатали на трафарете дополнительные проводящие металлические компоненты и нанесли на лист электролит на основе геля.
Испытания подтвердили, что конструкции резисторов, конденсаторов и транзисторов работают должным образом. Конечная схема была очень гибкой и тонкой, как бумага, даже после добавления компонентов. Чтобы продемонстрировать разлагаемость схемы, команда показала, что весь блок быстро сгорел дотла после того, как его подожгли. Исследователи говорят, что это представляет собой шаг к производству полностью одноразовых электронных устройств.
Авторы признают финансирование со стороны Национального научного фонда.
Комментарии