En elektronisk krets tryckt på papper skulle kunna vara ett mer flexibelt och engångsalternativ för engångselektronik. Kredit:ACS Applied Materials &Interfaces (2022). DOI:10.1021/acsami.2c13503
Kasserade elektroniska apparater, som mobiltelefoner, är en snabbt växande källa till avfall. Ett sätt att mildra problemet kan vara att använda komponenter som är gjorda med förnybara resurser och som är lätta att göra sig av med på ett ansvarsfullt sätt. Nu rapporterar forskare i ACS Applied Materials &Interfaces har skapat ett prototypkretskort som är tillverkat av ett pappersark med helt integrerade elektriska komponenter, och som kan brännas eller lämnas att brytas ned.
De flesta små elektroniska enheter innehåller kretskort som är gjorda av glasfibrer, hartser och metallledningar. Dessa skivor är inte lätta att återvinna och är relativt skrymmande, vilket gör dem oönskade för användning i medicinsk utrustning, miljömonitorer eller personliga bärbara enheter.
Ett alternativ är att använda pappersbaserade kretskort, som ska vara lättare att kassera, billigare och mer flexibla. Men nuvarande alternativ kräver specialiserat papper, eller så har de helt enkelt traditionella metallkretskomponenter monterade på ett pappersark. Istället ville Choi och kollegor utveckla kretsar som skulle vara enkla att tillverka och som hade alla elektroniska komponenter helt integrerade i arket.
Teamet designade en pappersbaserad krets av förstärkartyp som innehöll motstånd, kondensatorer och en transistor. De använde först vax för att skriva ut kanaler på ett pappersark i ett enkelt mönster. Efter att ha smält vaxet så att det blöts in i papperet, tryckte teamet halvledande och ledande bläck, som blöts in i de områden som inte blockerades av vax. Sedan screentryckte forskarna ytterligare ledande metallkomponenter och göt en gelbaserad elektrolyt på arket.
Tester bekräftade att konstruktionerna av motstånd, kondensatorer och transistorer fungerade korrekt. Den slutliga kretsen var mycket flexibel och tunn, precis som papper, även efter att komponenterna lagts till. För att demonstrera kretsens nedbrytbarhet visade teamet att hela enheten snabbt brann till aska efter att ha antänts. Forskarna säger att detta representerar ett steg mot att producera elektroniska enheter för engångsbruk. + Utforska vidare