Разобрать множество деликатных деталей, из которых состоят современные электронные устройства, - непростая задача, но это то, что необходимо, если мы будем их утилизировать. На самом деле из-за присущих этому процессу трудностей ежегодно образуются миллионы тонн электронных отходов, но новое исследование показывает, как можно решить эту проблему, если ключевые компоненты растворяются в воде.
Исследование было проведено учеными из китайского Тяньцзиньского университета, которые ранее разработали новый тип нанокомпозитного материала на основе цинка, который можно растворять в воде. Идея заключалась в том, что этот материал можно было бы использовать для временных электронных схем, но команда обнаружила, что он недостаточно проводящий для использования в потребительских устройствах.
Стремясь устранить этот недостаток, команда модифицировала нанокомпозит на основе цинка, добавив серебряные нанопроволоки, что, в свою очередь, сделало его очень проводящим. Затем эта смесь была нанесена трафаретной печатью на разлагаемый полимер, называемый поливиниловым спиртом, и цепи затвердевали в результате химических реакций, запускаемых каплями воды.
Это сформировало нанокомпозитные печатные платы, которые затем были упакованы в корпуса из большего количества поливинилового спирта, в то время как датчики для измерения частоты сердечных сокращений человека, уровня кислорода в крови и количества шагов были добавлены для завершения дизайна умных часов. Во время тестирования прототип носимого устройства попал в золотую середину, выдерживая пот, но отлично поддаваясь в воде.
Когда все устройство было полностью погружено, полимерный кожух и цепи полностью растворились в течение 40 часов. То, что осталось просто найти, - это OLED-экран и его микроконтроллер, а также резисторы и конденсаторы, встроенные в цепи (схемы). Прототип очень далек от того типа умных часов, которые можно увидеть на запястье типичного энтузиаста носимых устройств, но ученые действительно считают, что они заложили основу для переходного устройства с сопоставимой производительностью.
Исследование было опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Источник: New Atlas / American Chemical Society