Американські вчені створили транзистор, який можна розчинити у воді і повітрі

Величезна частина електронних пристроїв, які викидаються після закінчення терміну служби, ніколи не переробляються, і це проблема. Але навіть якщо користувачі здають техніку на утилізацію, процес ускладнюється тим, що відокремити, а потім відновити цінні матеріали, — складно.

Інженери з Університету Дьюка (США) розробили першу в світі друковану електроніку, яка повністю переробляється. Вони навіть продемонстрували перший "виріб". Це транзистор, який можна переробити за допомогою води і впливу звукових хвиль.

Про це повідомляє видання Nature Electronics з посиланням на Duke University.

Експерти назвали цей експеримент справжнім досягненням у світі друкованої електроніки, де провідне чорнило поєднується зі звичайними методами друку для створення тонких і гнучких електронних схем. Створити транзистор вдалося завдяки експериментам з наноцелюлозою.

Цей матеріал, що отримується з рослин і деревних відходів, може знайти застосування в удосконалених фільтрах для води, "мʼяких" батареях та екологічно чистих пластмасах. Його можна використовувати як підкладку для компʼютерних мікросхем на основі деревини, хоча інженери Університету Дьюка поставили перед собою вищі цілі, прагнучи використовувати його потенціал у якості ізоляційного матеріалу для отримання ще екологічніших матеріалів.

"Наноцелюлоза є біорозкладаною і вже багато років використовується для створення упаковок", — говорить автор дослідження Аарон Франклін. "І хоча люди вже давно знають про неї як ізолятор в електроніці, ніхто раніше не пропонував використовувати її разом з чорнилом для друку. Поєднавши ці елементи, ми отримали "подвійний ефект" від пристроїв, що повністю переробляються".

Франклін і його команда знайшли спосіб інтеграції наноцелюлози в чорнило для друку, перетворивши її в кристалічну форму і додавши трохи солі. Отримані в результаті "схрещування" ізолююче діелектричне чорнило були обʼєднали з провідним чорнилом з графена і напівпровідним чорнилом з вуглецевих нанотрубок, щоб сформувати повністю вуглецевий транзистор, який можна надрукувати на паперовій основі за допомогою аерозольного струменевого друку при кімнатній температурі. Команда, в результаті, створила транзистор, який, згідно із заявами, працює досить добре. Термін його служби — шість місяців.

Процес утилізації транзистора починається з його занурення в воду. Потім на нього впливають звуковими хвилями, які вібрують досить мʼяко. Потім отриманий "розчин" поміщають в центрифугу, що дозволяє витягти 100% вуглецевих нанотрубок і графена для повторного їх використання в такому ж процесі друку. А наноцелюлоза може бути перероблена разом з паперовою підкладкою.

"Електроніка, що переробляється, жодним чином не зможе замінити цілу галузь з оборотом в 500 млрд доларів США, і ми, звичайно, далекі від того, щоб друкувати компʼютерні процесори, які б перероблялися", — говорить Франклін. "Але демонстрація цих типів нових матеріалів та їх функціональності, сподіваюся, є сходинкою у правильному напрямку для нового типу життєвого циклу електроніки".

Раніше ми повідомляли про те, що інженер з Іспанії створив Telegram-комутатор для своєї 96-річної бабусі. Пристрій дозволяє відправляти і приймати аудіоповідомлення, а текстові — роздруковує на термопринтері.