Počítačové čipy ještě nenahradí, ale jako senzory v energetických rozvodech nebo zdravotnických přístrojích by sloužit mohly – elektronické součástky, které si vytisknete a po použití odevzdáte k recyklaci do sběru.
Jak informuje web TechXplore, pro demonstraci inovativní technologie si výzkumníci z Duke University vybrali tranzistor. Tuto relativně komplexní a velmi potřebnou součástku vyrobili ze 3 inkoustů na uhlíkové bázi. Nanášet jdou jak na papír, tak i na jiné ohebné ekologické materiály.
„Počítačové součástky na bázi křemíku se asi nikdy nestanou úplně přežitkem a my ani neočekáváme, že naše snadno recyklovatelná elektronika nahradí technologie a zařízení, které jsou dnes široce užívané,“ tvrdí Aaron Franklin, profesor na Duke University.
Zdroj: Duke University
„Doufáme ale,“ rozvíjí dál své myšlenky Franklin, „že vytvořením nové, plně recyklovatelné a snadno tisknutelné elektroniky a prezentací toho, co všechno dokáže, docílíme, že se stane také běžně využívanou v řadě budoucích aplikací.“
Podle odhadů OSN jen asi 100 000 kilogramů elektroniky končící v odpadu je každý rok recyklováno. Komplikace je totiž s některými technologickými zařízeními. U mědi, hliníku nebo železa víme, jak je znovu dostat do oběhu, problém je s křemíkovými čipy.
Jako papír
Využití uhlíkových nanotrubic a grafenových inkoustů pro výrobu vodičů a polovodičů není ničím zásadně novým. Až ale Aaron Franklin a jeho tým k nim inovativně přidali ještě izolační dielektrický inkoust z nanocelulózy. Její velkou předností je, že se vyrábí ze dřeva.
„Nanocelulóza je biologicky odbouratelná a v odvětvích, jako jsou třeba obalové materiály, se s ní pracuje už roky,“ připomíná Franklin. „A i když lidé už dlouho vědí o jejím potenciálu jako izolátoru v elektronice, nikoho ještě nenapadlo použít ji jako inkoust určený k tisku.“
Výzkumníci vyvinuli metodu, jak suspendovat krystaly nanocelulózy extrahované z dřevěných vláken. Ty spolu s malou příměsí stolní soli dávají dohromady inkoust fungující jako izolátor v tištěných tranzistorech.
Součástí testování byla zkouška odolnosti materiálu a jeho následné recyklovatelnosti. I po sérii koupelí, vystavování intenzivním zvukovým vlnám, a dokonce odstředivému pohybu v centrifuze uchovávaly si uhlíkové nanotrubice i grafen výkonnostní hodnoty na takřka 100% úrovni.
Oba materiály navíc mohou po recyklaci být znovu využity jen při minimálních ztrátách na jejich kvalitě. A jelikož nanocelulóza se vyrábí ze dřeva, skončí v odpadu spolu s papírem, na kterém s ní bylo tištěno.
Autor: Petr Pláteník
