Smartwatch rozpuszczający się w wodzie

W celu uproszczenia recyklingu małych urządzeń elektronicznych, naukowcy opracowali dwumetalowy nanokompozyt do obwodów, który rozpada się po zanurzeniu w wodzie. Zademonstrowali obwody w prototypowym gadżecie — praktycznym smartwatchu, który rozpuszczał się w ciągu 40 godzin.

Szybkie tempo innowacji technologicznych prowadzi do powstawania nowych urządzeń, które nieustannie zastępują stare wersje, co generuje miliony ton elektrośmieci rocznie. Recykling zmniejsza ilość e-odpadów i jest obowiązkowy w wielu destylacjach, jednak często nie jest opłacalny. Części małej elektroniki użytkowej muszą być odzyskiwane ręcznie, a niektóre etapy przetwarzania (np. otwarte spalanie) mogą powodować problemy zdrowotne i zanieczyszczenie środowiska. Rozwiązaniem mogą być urządzenia rozpuszczalne w wodzie.

W przeszłości opracowano już nanokompozyt na bazie cynku, który rozpuszczał się w wodzie, ale nie posiadał wystarczająco przewodzących właściwości dla elektroniki użytkowej. Naukowcy zmodyfikowali go, dodając srebrne nanodruty, dzięki czemu przewodzi on znacznie lepiej. Następnie nadrukowali metaliczny roztwór na kawałkach polimeru, który rozkłada się w wodzie i zestalili obwody, wykorzystując małe kropelki wody, które ułatwiają reakcje chemiczne, a następnie odparowują. Tak powstał smartwatch z wieloma nanokompozytowymi płytkami drukowanymi w 3D wewnątrz obudowy.

Smartwatch był odporny na krople potu, ale gdy urządzenie zostało całkowicie zanurzone w wodzie, zarówno polimerowa obudowa, jak i obwody rozpuściły się w ciągu 40 godzin. Pozostały tylko elementy zegarka, takie jak ekran z organicznymi diodami elektroluminescencyjnymi (OLED) i mikrokontroler, a także rezystory i kondensatory, które zostały zintegrowane z obwodami.

Naukowcy twierdzą, że dwumetalowy nanokompozyt można wykorzystać do produkcji urządzeń przejściowych o wydajności odpowiadającej modelom komercyjnym, co może znacznie pomóc w rozwiązaniu problemów związanych z elektrośmieciami.

Źródło: American Chemical Society