Eletrônicos impressos totalmente recicláveis

Há uma pilha cada vez maior de dispositivos eletrônicos descartados que não funcionam mais ou foram descartados em favor de um modelo mais novo. Parte do problema é que os dispositivos eletrônicos são difíceis de reciclar. Enquanto restos de cobre, alumínio e aço podem ser reciclados, os chips de silício no coração dos dispositivos não podem.

Os engenheiros agora desenvolveram um transistor totalmente reciclável e totalmente funcional feito de três tintas à base de carbono que podem ser facilmente impressas em papel ou outras superfícies flexíveis e ecológicas. Nanotubos de carbono e tintas de grafeno são usados ​​para os semicondutores e condutores, respectivamente. Embora esses materiais não sejam novos no mundo da eletrônica impressa, o caminho para a reciclabilidade foi aberto com o desenvolvimento de uma tinta dielétrica isolante derivada da madeira chamada nanocelulose.

A equipe desenvolveu um método para suspender cristais de nanocelulose extraídos de fibras de madeira que – com a aspersão de um pouco de sal de mesa – produzem uma tinta que funciona admiravelmente como isolante em transistores impressos. Usando as três tintas em uma impressora a jato de aerossol à temperatura ambiente, a equipe mostrou que os transistores de carbono funcionam bem o suficiente para uso em uma ampla variedade de aplicações, mesmo seis meses após a impressão inicial.

Ao submergir os dispositivos em uma série de banhos, vibrando-os suavemente com ondas sonoras e centrifugando a solução resultante, os nanotubos de carbono e o grafeno são recuperados sequencialmente com um rendimento médio de quase 100%. Ambos os materiais podem ser reutilizados no mesmo processo de impressão, perdendo muito pouco de sua viabilidade de desempenho. E como a nanocelulose é feita de madeira, ela pode simplesmente ser reciclada junto com o papel em que foi impressa.

Comparado a um resistor ou capacitor, um transistor é um componente de computador relativamente complexo usado em dispositivos como controle de energia ou circuitos lógicos e vários sensores. A tecnologia pode ser usada em um grande edifício que precisa de milhares de sensores ambientais simples para monitorar seu uso de energia ou patches de biossensores personalizados para rastrear condições médicas.