Одноразовые электронные устройства представляют собой проблему, поскольку содержащиеся в них тяжелые металлы и другие токсичные материалы не должны просто выбрасываться в окружающую среду, эти вещества трудно утилизировать. Ученые разработали решение в виде бумажной печатной платы.
Под руководством профессора Сеокеуна Чоя команда из Бингемтонского университета начала с печати шаблона восковых каналов на одном листе фильтровальной бумаги. Затем эту бумагу запекали в печи, в результате чего воск расплавлялся и впитывался в нижележащую бумагу, но только в тех местах, где этот воск был нанесен.
Затем исследователи нанесли на бумагу проводящие и полупроводящие чернила. Эти чернила впитывались только в участки бумаги, еще не пропитанные воском, формируя электрические схемы. Затем на эти схемы были нанесены трафаретной печатью чернила на основе серебра и другие проводящие металлические компоненты, после чего на схемы был нанесен электролит на основе геля.
В результате получилась недорогая, но полностью функциональная печатная плата усилителя с резисторами, конденсаторами и транзистором. Она была тонкой и гибкой, «прямо как бумага», к тому же быстро и полностью превращалась в пепел при поджигании. Ученые утверждают, что бумажная печатная плата также может быть оставлена разлагаться после того, как она больше не будет нужна, хотя что произойдет с металлами в ней в этом сценарии?
«Хотя серебро или другие металлы могут окисляться микроорганизмами для биодеградации, это может занять время и нанести вред окружающей среде», — сказал Чой. «Очевидно, что вся наша бумажная электроника будет намного лучше, чем традиционная технология использования готовых не биоразлагаемых электронных компонентов с точки зрения экологичности [...] Моя следующая работа — заменить эти небиоразлагаемые металлы на биоразлагаемые».
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Источник: American Chemical Society via EurekAlert
