Engangselektronik på et simpelt ark papir

Kasserede elektroniske enheder, såsom mobiltelefoner, er en hurtigt voksende kilde til affald. En måde at afhjælpe problemet på kunne være at bruge komponenter, der er lavet med vedvarende ressourcer, og som er nemme at bortskaffe ansvarligt. Nu rapporterer forskere i ACS Applied Materials &Interfaces har skabt en prototype printplade, der er lavet af et ark papir med fuldt integrerede elektriske komponenter, og som kan brændes eller lades nedbryde.

De fleste små elektroniske enheder indeholder printkort, der er lavet af glasfibre, harpiks og metalledninger. Disse plader er ikke nemme at genbruge og er relativt omfangsrige, hvilket gør dem uønskede til brug i medicinsk udstyr, miljømonitorer eller personligt bærbart udstyr.

Et alternativ er at bruge papirbaserede printkort, som skal være nemmere at bortskaffe, billigere og mere fleksible. Men nuværende muligheder kræver specialiseret papir, eller de har simpelthen traditionelle metalkredsløbskomponenter monteret på et ark papir. I stedet ønskede Choi og kolleger at udvikle kredsløb, der ville være enkle at fremstille, og som havde alle de elektroniske komponenter fuldt integreret i arket.

Holdet designede et papirbaseret forstærker-type kredsløb, der inkorporerede modstande, kondensatorer og en transistor. De brugte først voks til at printe kanaler på et ark papir i et simpelt mønster. Efter at have smeltet voksen, så den sivede ind i papiret, trykte holdet halvledende og ledende blæk, som blev gennemblødt i de områder, der ikke var blokeret af voks. Derefter screen-printede forskerne yderligere ledende metalkomponenter og støbte en gel-baseret elektrolyt på arket.

Tests bekræftede, at modstands-, kondensator- og transistordesignet fungerede korrekt. Det endelige kredsløb var meget fleksibelt og tyndt, ligesom papir, selv efter tilføjelse af komponenterne. For at demonstrere kredsløbets nedbrydelighed viste holdet, at hele enheden hurtigt brændte til aske efter at være blevet tændt i brand. Forskerne siger, at dette repræsenterer et skridt i retning af at producere fuldstændigt engangs elektroniske enheder. + Udforsk yderligere

Kritisk kommunikationskomponent lavet på en fleksibel træfilm