Обелките от гъби може да са тайната на рециклируемата електроника

Светът произвежда повече от 140 000 тона електронни отпадъци всеки ден. Тези отпадъци са сложни и направени от много различни материали, което прави разделянето и рециклирането им много трудно.

Изследователите са се обърнали за помощ към скромната гъба. по нов начин Науката напредва В проучването те показват как обработената гъбена кожа може да бъде биоразградим субстрат за компютърни чипове, което ни доближава една стъпка по-близо до рециклируемата електроника.

Електронните схеми се състоят от множество компютърни чипове и други компоненти, поставени върху печатни платки, изработени от обикновена пластмаса. Тези платки са основна пречка при рециклирането на електроника, казва Мартин Калтенбрунер от университета Йоханес Кеплер в Австрия. “Трудно е, ако не и невъзможно, да се използва повторно или да се демонтира. Често не е икономически изгодно да се рециклира, така че или се изгаря, или се погребва.”

Междувременно светът произвежда все повече и повече малка електроника, която не трябва да издържа дълго. Те включват сензори, електронни етикети за магазинни продукти и носими здравни монитори. Създаването на биоразградими версии на тези устройства с кратък живот може да бъде огромна стъпка напред в устойчивостта. Добро място да започнете е с пластмасова платка.

Гъбите вече се използват за устойчивост Кожа и опаковъчни материали, които приличат на стиропор. Калтенбрунер и колегите му случайно се натъкнаха на кожи от гъби за печатни платки. Един от неговите докторанти изучава дървесно-гъбови композити за изолация. Намерих го Ганодерма луцидум Гъбата израства защитна, уплътнена обвивка около дървените стърготини, върху които расте. Той успя да отлепи големи листа от това вещество, които бяха подобни на пухкави листа.

Изсушаването на плочите даде здрав, гъвкав, топлоустойчив материал, идеален за субстрат на верига. Материалът може да бъде огънат повече от 2000 пъти и многократно сгънат, без да загуби електрическото си съпротивление.

Изследователите могат да запояват електронни компоненти и да създават метални вериги върху кожата. Те също така са направили биоразградима батерия предимно от гъбични материали. Гъбената кожа, напоена с електропроводима течност, беше централният разделител на батерията с метални пасти от двете страни като електроди. Външната му обвивка е от суха гъбена кожа. Може да захранва малки устройства като Bluetooth модул и сензор за влажност.

Гъбичната кожа също попада в „сладкото място“ за разлагане, казва Калтенбрунер. Други естествено получени материали, които или се разлагат твърде бързо, или се нуждаят от промишлени съоръжения за компостиране, за да се разградят. Обратно, корите на гъбите издържат по-дълго, когато се държат сравнително сухи, но в стандартен домашен компост те ще се разградят напълно за две седмици или по-малко. Не са необходими специални съоръжения. Освен това не е необходима последваща обработка или втвърдяване. химикал “.

Други направиха биоразградими електронни субстрати от хартия и коприна. Но отглеждането на коприна и преработването й в тънки филми е сложно, докато производството на хартия отнема много енергия и вода. Производството на един тон хартия изисква около 300 милиона литра вода и около 33 гигаджаула енергия, казва Калтенбрунер, което го прави по-малко идея за евтина широкомащабна електроника.

Междувременно гъбите лесно се отглеждат върху дървесни отпадъци, а кожата расте естествено и не изисква много обработка, добавя той. „Нашите базирани на гъбички материали имат потенциала да бъдат увеличени при ниски разходи за ежедневните нужди на електронната индустрия, като същевременно са по-малко ресурсоемки и енергоемки в сравнение с други подходи.“

Екипът сега търси методи за обработка, които биха им позволили надеждно да отглеждат кожи от гъби. Те също имат за цел да комбинират устойчив субстрат с биоразградими електронни компоненти сами по себе си, за да направят напълно биоразградими вериги.

източник: Дорис Данингер и др. MycelioTronics: вродена intronic обвивка за устойчива електроника. Науката напредва2022 г.

Изображение © Journal of the Anthropocene