Obecność elektroniki w naszym życiu jest tak oczywista, że przestaliśmy być świadomi skali tego zjawiska. Jesteśmy bardziej skłonni dostrzegać jej brak. A jednak znika, starzeje się, psuje, traci na aktualności. Co się wtedy z nią dzieje? Raport przygotowany w ramach United Nations Environment Program ujawnia, że już w 2017 r. wyrzucono prawie 50 mln ton odpadów elektronicznych. O 20 proc. więcej niż w analogicznym okresie w 2015 r. Problem utylizacji nie był jedynym powodem, dla którego naukowcy ze Stanford postanowili poszukać nowych rozwiązań i materiałów.
- Aby opracować nowe urządzenia elektroniczne, staraliśmy się naśladować funkcje ludzkiej skóry - mówi inż. Zhenan Bao, która wraz ze swoim zespołem stworzyła niezwykłe rozwiązanie. - Skóra jest rozciągliwa, samowystarczalna i biodegradowalna. To samo w sobie stanowi atrakcyjną dla elektroniki listę cech. Udało nam się wypracować dwie pierwsze. Teraz postanowiliśmy poradzić sobie z biodegradowalnością.
Bao i jej zespół w pełni osiągnęli zamierzony cel. Powstało elastyczne urządzenie elektroniczne, które można łatwo rozpuścić w słabym kwasie, takim jak ocet. Jest to pierwszy przykład polimeru półprzewodnikowego, który może rozkładać się do postaci nietoksycznych produktów. Może też przylegać do gładkich lub chropowatych powierzchni, być stosowany jako cienki plaster na skórze lub implant. Choć polimer okazał się być biokompatybilny, ??trzeba będzie przeprowadzić więcej badań zanim implanty będą mogły być stosowane na szerszą skalę.
Oprócz biodegradowalnego polimeru, zespół opracował nowy typ części elektrycznych i materiał podłoża. Elementy elektroniczne są zazwyczaj wykonane ze złota. Dla tego urządzenia jednak naukowcy wytworzyli składniki z żelaza. Jest to bardzo przyjazny dla środowiska pierwiastek i, co najważniejsze, nietoksyczny dla ludzi.
Biodegradowalna elektronika może potencjalnie wykraczać poza funkcje gromadzenie danych dotyczących np. chorób krążenia czy pomiarów glukozy. Komponenty te można wykorzystać w miejscach, w których badania obejmują duże obszary na odległych lub trudno dostępnych terenach. Ting Lei, współpracownik Zhenan Bao opisuje scenariusz badawczy, w którym biodegradowalne urządzenia elektroniczne są rozsiane nad lasem w celu zbadania krajobrazu.
- To bardzo duży obszar i rozprowadzenie czujników jest niezwykle trudne - mówi Lei. - Ponadto, tak rozproszone czujniki nie sposób później zebrać. Jeśli nie chcemy zanieczyszczać środowiska naturalnego, potrzebujemy czegoś, co może ulegać rozkładowi, ale spełniać wszystkie konieczne funkcje. Mam nadzieję, że tę technologię będzie można zastosować w telefonach komórkowych i innych przedmiotach codziennego użytku.
