Revolucionando Sustentabilidade: Eletrônica Impressa Totalmente Reciclável

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

Engenheiros agora desenvolveram um transistor totalmente reciclável e totalmente funcional feito de três tintas baseadas em carbono que podem ser facilmente impressas em papel ou outras superfícies flexíveis e ambientalmente amigáveis. 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 de madeira chamada nanocelulose.

A equipe desenvolveu um método para suspender cristais de nanocelulose que foram extraídos de fibras de madeira que — com a polvilhada 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 em temperatura ambiente, a equipe mostrou que os transistores de todo-carbono funcionam bem o suficiente para uso em uma ampla variedade de aplicações, mesmo seis meses após a impressão inicial.

Submergindo os dispositivos em uma série de banhos, vibrando-os suavemente com ondas sonoras e centrifugando a solução resultante, os nanotubos de carbono e grafeno são recuperados sequencialmente com rendimento médio de quase 100%. Ambos os materiais podem então 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 potência ou circuitos lógicos e vários sensores. A tecnologia poderia ser usada em um grande prédio precisando de milhares de sensores ambientais simples para monitorar seu uso de energia ou patches de biossensoriamento personalizados para rastrear condições médicas.