Tranzistor vyrobený 3D tlačou je predzvesťou recyklovateľnej elektroniky

Recyklácia bežnej elektroniky je náročná

Vedci z Duke University vyvinuli prvý plne recyklovateľný elektronický komponent. Prostredníctvom 3D tlače a z troch atramentov na báze uhlíka dokázali vyrobiť tranzistor, ktorý je dôležitou a pomerne komplexnou počítačovou súčiastkou. Dúfajú, že ich vynález inšpiruje novú generáciu recyklovateľnej elektroniky a pomôže zredukovať množstvo elektronického odpadu.

„Počítačové komponenty na báze kremíka sa pravdepodobne nikdy neprestanú úplne používať a neočakávame, že recyklovateľná elektronika, akú prinášame aj my, nahradí technológie a zariadenia, ktoré sa dnes bežne používajú,“ uviedol Aaron Franklin, ktorý na Duke University pôsobí ako profesor elektrotechniky a počítačového inžinierstva.

Celosvetovým trendom je, že ľudia do svojich životov zaraďujú stále viac elektroniky, s čím však súvisí aj neustály rast počtu vyhodených zariadení, či už nefunkčných alebo vyradených s príchodom novšieho modelu. Podľa odhadu OSN sa pritom ročne recykluje menej ako štvrtina z celkového objemu vyhodenej elektroniky.

Súčasťou problému je, že elektronické zariadenia sa recyklujú ťažko. Medené, hliníkové a oceľové časti je možné recyklovať, no kremíkové čipy, ktoré sa nachádzajú v jadre zariadení, nie, a práve na túto skutočnosť sa americkí vedci zamerali.

Atrament z nanocelulózy

V novej štúdii profesor Franklin a členovia jeho laboratória predstavujú plne recyklovateľný, plne funkčný tranzistor vyrobený z troch atramentov na báze uhlíka, ktoré je možné ľahko tlačiť na papier alebo iné pružné povrchy šetrné k životnému prostrediu.

Vizualizácia prvého plne recyklovateľného tranzistora, zdroj: Duke University

Na výrobu polovodičov používajú uhlíkové nanorúrky, na výrobu vodičov zase grafénové atramenty. Hoci tieto materiály podľa Aarona Franklina nie sú vo svete elektroniky vyrobenej technológiou 3D tlače nič nové, recyklovateľnosť tejto elektroniky umožnil vývoj nového izolačného dielektrického atramentu z dreva, ktorý sa nazýva nanocelulóza.

„Nanocelulóza je biologicky odbúrateľná a už roky sa používa napríklad v obalových materiáloch. A hoci ľudia už dávno vedeli, že by sa potenciálne dala použiť ako izolant v elektronike, nikto zatiaľ neprišiel na to, ako ho zakomponovať do tlačiarenského atramentu. To je jeden z kľúčov k dosiahnutiu funkčnosti týchto plne recyklovateľných zariadení,“ vysvetľuje Franklin.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.