Одноразовая электроника на простом листе бумаги

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 21 декабря 2022 г., 18:12:09 MSK
  • 0 комментариев
  • 92 просмотра
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 создали прототип печатной платы, которая изготовлена из листа бумаги с полностью интегрированными электрическими компонентами и которую можно сжечь или оставить разлагаться.

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

0 комментариев