Одноразовые электронные устройства представляют собой большую проблему, поскольку содержащиеся в них тяжелые металлы и прочие токсичные материалы не должны попадать в окружающую среду. Однако такие вещества довольно проблематично переработать. Ученые придумали решение этой проблемы в виде печатной платы, изготовленной из бумаги.

При сжигании бумажная печатная плата полностью превращается в пепел - не совсем "зеленый" метод утилизации, но, возможно, лучше, чем оставлять ее компоненты выделяться в окружающую среду. Adapted from ACS Applied Materials & Interfaces 2022, DOI: 10.1021/acsami.2c13503

Команда ученых из Университета штата Нью-Йорк в Бингемтоне под руководством профессора Сеохуна Чоя приступила к работе, предварительно напечатав воском на листе бумаги схему дорожек. После того, лист поместили в печь и нагрели, воск расплавился и впитался в бумагу - но только в тех местах, где он был нанесен.

Затем исследователи нанесли на бумагу проводящие и полупроводящие чернила. Эти краски впитывались только в те участки бумаги, которые не были пропитаны воском, образуя цепи. Затем на эти контуры были нанесены чернила на основе серебра и дополнительные токопроводящие компоненты, и в самом конце на контуры был покрыты электролитом на основе геля.

Результатом стала функциональная печатная плата усилительного типа с резисторами, конденсаторами и транзистором. Она была тонкой и гибкой, "как бумага", а при поджигании быстро сгорала дотла. Ученые утверждают, что такую бумажную плату можно было бы просто оставить для биологического разложения, если бы она, например перестала быть нужной.

Всё это конечно хорошо и вроде бы экологично, но есть маленькая загвоздка.  Если с бумагой все понятно – она сгорает или разлагается естественным путем - что происходит с потенциально экологически небезопасными соединениями металлов и других веществами при таком раскладе?

Впрочем, мы отвлеклись...  Всегда есть надежда, что после дальнейшей оптимизации технологии, она сможет стать более дешевой и безопасной альтернативой жестким печатным платам, используемым в настоящее время в одноразовой электронике.

Статья об исследовании была недавно опубликована в издании ACS Applied Materials & Interfaces.

Источники: American Chemical Society via EurekAlert,Journal ACS Applied Materials & Interface, Journal New Atlas
1. (https://www.acs.org/content/acs/en.html)
2. (https://www.eurekalert.org/news-releases/967084)
3. (https://newatlas.com/environment/single-use-paper-circuit-board/0)