全球首個完全可回收印刷電子產品誕生,幫助解決電子垃圾氾濫問題
4 月 27 日訊息 我們知道,製作電晶體和積體電路的原料一般是矽片,很難回收利用。不過,近日美國杜克大學工程師開發了世界上第一個完全可回收的印刷電子產品:由 3 種碳基墨水製成的電晶體。有望解決日益增長的全球電子垃圾問題,相關研究發表在 26 日的《自然・電子學》雜誌上。
杜克大學電子和計算機工程系阿迪教授亞倫 - 富蘭克林說:“基於矽的計算機元件可能永遠不會消失,我們不指望像我們這樣容易回收的電子產品能夠取代已經被廣泛使用的技術和裝置。但是我們希望,通過創造新的、完全可回收的、易於印刷的電子產品,並展示它們的功能,它們可能會在未來的應用中得到廣泛的使用。”
瞭解到,在這項新的研究中,富蘭克林和他的實驗室展示了一種完全可回收、功能齊全的電晶體,它由三種碳基油墨製成,可以很容易地列印在紙或其他柔性、環保的表面。碳奈米管和石墨烯油墨分別用於半導體和導體。富蘭克林說,雖然這些材料對印刷電子世界來說並不新鮮,但隨著一種名為奈米纖維素的木材衍生的絕緣電介質墨水的開發,可回收性的道路被開啟。
研究人員開發了一種懸浮奈米纖維素晶體的方法,這些奈米纖維素是從木質纖維中提取出來的,再撒上一點食鹽,就能產生一種墨水,在他們的印刷電晶體中作為絕緣體表現得非常出色。在室溫下使用這三種墨水的氣溶膠印表機,該團隊顯示,他們的全碳電晶體效能良好,足以用於各種應用,甚至在最初列印的六個月後。
研究人員測試了一個由完全可回收的印刷電子產品製成的生物感測器。回收過程幾乎 100% 地回收了所使用的材料,而且這些材料的效能損失很小。
富蘭克林說:“像這樣的可回收電子產品無論如何也不會去取代整個 5 萬億美元的產業,而且我們肯定還沒有接近列印可回收的計算機處理器。但展示這些型別的新材料及其功能,希望是朝著新型電子產品生命週期的正確方向邁出的一步”。