В связи с огромной популярностью цифровых музыкальных форматов компакт-диски практически полностью вышли из употребления. Однако некоторые старые CD/DVD-диски всё еще могут послужить на благо обществу, поскольку содержащуюся в них золотую фольгу можно использовать в производстве носимых биосенсоров.
Несмотря на то, что компакт-диски изготавливаются в основном из поликарбоната, они содержат тонкий слой отражающей фольги. В большинстве из них эта фольга алюминиевая, хотя в компакт-дисках с метким названием "Gold-CD/DVD" для лучшей производительности (хотя это утверждение спорно) используется золото.
Обычно, когда золотые компакт-диски выбрасываются, золотая фольга также отправляется на свалку вместе с остальной частью диска. А поскольку тонкие слои золота используются в гибких биосенсорах, наклеиваемых на кожу, ученые из Бингемтонского университета в Нью-Йорке решили проверить, можно ли для этой цели использовать золото из таких дисков.
Под руководством докторанта Мэтью Брауна и доцента Ахиона Коха была разработана методика, при которой золотые компакт-диски сначала замачивались на 90 секунд в ацетоне. Это разрушало поликарбонат, ослабляя связь между ним и фольгой. Затем на обнажившийся золотой слой наклеивали клейкую полиамидную ленту, а затем снимали ее вместе с драгоценной фольгой.
С помощью станка для резки Cricut Machine (данный механизм используется для резки и раскроя практически любого материала с помощью огромного набора инструментов), золотая фольга были разрезана на гибкие ленты. Такие тончайшие золотые структуры могут быть многократно нанесены на кожу человека и при необходимости удалены с нее. В сочетании с другой электроникой эти биосенсоры могут использоваться для мониторинга электрической активности сердца и мышц пользователя, а также для измерения уровня лактозы, глюкозы, рН и кислорода. Все данные могут быть переданы на смартфон через Bluetooth.
Как утверждает команда, весь процесс переработки/изготовления занимает буквально 20-30 минут, он не требует дорогостоящего оборудования. Стоимость одного датчика, изготовленного таким способом, составляет примерно 1,50 доллара США. Несмотря на то, что в процессе используется ацетон, токсичные химикаты не попадают в окружающую среду.
"В своей работе мы использовали золотые компакт-диски, а в дальнейшем планируем исследовать диски, содержащие серебро, которые, как мне кажется, были более популярны", - сказал Браун. "Мы также хотим посмотреть, можно ли использовать лазерную гравировку вместо резака на тканевой основе, чтобы еще больше повысить скорость переработки".
Результаты данного эксперимента описываются в статье, опубликованной недавно в издании Nature Communications.
Источники: Бингемтонский университет, журнал Nature Communications.
1. (https://www.nature.com/articles/s41467-022-31338-9)
2. (https://www.binghamton.edu/news/story/3755/cds-to-flexible-biosensors-researchers-discover-easy-inexpensive-recycling-method)