U 3D printeru otisnuli elektroniku izrađenu od potpuno recikliranih materijala
Savršeno funkcionalni tranzistor izrađen je od tinte na bazi ugljika koja se lako može ispisati na papir ili druge fleksibilne, ekološki prihvatljive površine
Inženjeri sa Sveučilišta Duke otisnuli su prvu elektroničku komponentu koja se u potpunosti može reciklirati. Tranzistor su naime napravili pomoću tri tinte na bazi ugljika i o tome izvijestili u članku objavljenom u časopisu Nature Electronics.
Nanoceluloza i grafenske cijevi
Računalne komponente zasnovane na siliciju vjerojatno nikad neće nestati i istraživači ne očekuju da će reciklirajuća elektronika zamijeniti postojeću tehnologiju i uređaje. No, to ne znači da u budućnosti neće biti mjesta i za reciklirajuću elektroniku koja se lako ispisuje.
Procjenjuje se da se godišnje reciklira manje od četvrtine odbačene elektronike; problem će se samo pogoršati prelaskom na 5G uređaje i širenjem Interneta stvari (IoT). Elektroničke uređaje nije lako reciklirati. Ostaci bakra, aluminija i čelika mogu naći novu primjernu, no što sa silicijskim čipovima?
Istraživači sa Sveučilišta Duke prikazali su potpuno reciklirani i potpuno funkcionalni tranzistor izrađen od tri tinte na bazi ugljika koje se lako mogu ispisati na papir ili druge fleksibilne, ekološki prihvatljive površine. Za poluvodiče i vodiče koristili su ugljične nanocijevi i grafenske tinte. Reciklažu je omogućila upotreba izolacijske dielektrične tinte iz drveta, nanoceluloza.
Uz dodatak kuhinjske soli
Nanoceluloza je biorazgradiva. Njena potencijalna primjena kao izolatora u elektronici odavno je poznata, no nitko se dosad nije dosjetio kako je koristiti u tinti za ispis. Istraživači su sad razvili metodu za suspendiranje kristala nanoceluloze, ekstrahiranih iz drvenih vlakana, koji uz dodatak kuhinjske soli daju tintu koja djeluje kao izolator u tiskanim tranzistorima.
Ti su se tranzistori pokazali dovoljno dobrim za upotrebu u širokom spektru primjena, čak šest mjeseci nakon ispisa.
Potapanjem uređaja u seriju kupki, laganim titrajima zvučnih valova i centrifugiranjem rezultirajuće otopine, ugljične nanocijevi i grafen uzastopno se obnavljaju s prosječnim prinosom od gotovo 100%.
Oba se materijala tada mogu ponovno upotrijebiti u istom postupku ispisa, dok se vrlo malo gubi na održivosti izvedbe. A budući da je nanoceluloza izrađena od drveta, može se jednostavno reciklirati zajedno s papirom na kojem je otisnuta.
Ovakva reciklirajuća elektronika ne može zamijeniti cijelu industriju vrijednu pola bilijuna dolara, a zasigurno smo još daleko od ispisa reciklirajućih računalnih procesora. No, vjeruju istraživači, funkcionalnost novih materijala mogla bi udahnuti novi život odbačenoj elektronici i spasiti nas od barem dijela elektroničkog otpada koji se sve više gomila.
