Zespół naukowców z Drezna opracował biodegradowalne płyty obwodów elektronicznych, których budowa jest inspirowana właściwościami liści drzew. “Leaftronics” to szansa na zmniejszenie ilości elektrośmieci i przyśpieszenie procesu recyklingu.

Liczba elektrośmieci rośnie 

Zespół badawczy kierowany przez prof. Karla Leo z University of Technology w Dreźnie opracował innowacyjne rozwiązanie inspirowane naturą. Projekt nosi nazwę “leafronics” – to biedogradowalne płyty obwodów elektronicznych, wykorzystujące naturalną strukturę liści. 

Obwody elektryczne są wykorzystywane do produkcji urządzeń takich jak zabawki, smartfony czy urządzenia AGD. Do tej pory w elektronice użytkowej stosowano głównie płytki PCB, składające się z materiału izolacyjnego pokrytego miedzianą folią przewodzącą. Materiały te zazwyczaj nie nadają się do recyklingu, przez co rośnie liczba niebiodegradowalnych odpadów elektronicznych. Szacuje się, że wyrzucamy nawet 60 milionów ton elektrośmieci rocznie. 

Wcześniejsze badania koncentrowały się na próbie wykorzystania biodegradowalnych polimerów, jednak urządzenia stworzone w ten sposób miały problem z utrzymaniem stabilności cieplnej i były mniej odporne na zniszczenia. 

Chińczycy wybudowali generator pary o rekordowej mocy. Czy ta technologia ma szansę trafić do Europy? 

Innowacja inspirowana naturą

Przełomem było odkrycie struktur lignocelulozowych w liściach, które są rodzajem rusztowania dla żywych komórek liścia. Naukowcy wykorzystali to samo rozwiązanie do wzmocnienia folii polimerowych.

– Byliśmy zaskoczeni, gdy odkryliśmy, że te naturalne quasi-fraktalne szkielety lignocelulozy nie tylko podtrzymują żywe komórki w naturze, ale mogą również utrzymywać razem polimery przetwarzalne w roztworze, nawet w stosunkowo wysokich temperaturach, w których te polimery powinny zacząć pływać – wyjaśnia dr Hans Kleemann, lider grupy Organic Devices and Systems w Institute for Applied Physics.

Odkrycie jest efektem pracy dr. Rakesha R. Naira, który w ramach swojej pracy doktorskiej zajmował się badaniem wykorzystania struktur naturalnych w elektronice. Naukowcy pracujący przy projekcie wykazali, że polimerowe folie wzmocnione lignocelulozą wytrzymują proces produkcyjny i mogą być wykorzystywane w urządzeniach cienkowarstwowych.

Co najważniejsze, gdy urządzenie osiągnie koniec swojego cyklu, może zostać rozłożone w glebie lub przetworzone w biogazowniach, a podzespoły elektroniczne – ponownie wykorzystane.

– Ta praca wskazuje na obiecujące połączenie natury i technologii.To szczególnie ważne, ponieważ dążymy do ograniczenia odpadów i walki ze zmianami klimatycznymi – mówi Karl Leo, profesor optoelektroniki i dyrektor interdyscyplinarnego ośrodka Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials.

Zobacz też: Fusy z kawy w systemach magazynowania energii. Polski projekt dostał 2,5 mln złotych

Źródła: techxplore.com, sciense.org

Fot. Canva 

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.