Dheweke ngrancang chip sing digawe saka kulit jamur sing bisa didaur ulang kanthi gampang

 

Peneliti ing Universitas Johannes Kepler ing Linz, Austria wis nggawe jinis elektronik biodegradable anyar sing diarani MycelioTronics. Lan duweni potensi gedhe kanggo nyuda e-sampah sing nyebabake hardware kabeh jinis.

Anyar konsep adhedhasar budidoyo lan Processing kulit saka jamur minangka bahan substrat biodegradable kanggo elektronik ijo.

lan apaSaiki kabeh sirkuit elektronik, sing digawe saka logam konduktif, padha kudu ngaso ing basa insulating lan cooling disebut substrat. Ing meh kabeh chip komputer, substrat iki digawe saka polimer plastik sing ora bisa didaur ulang, sing asring dibuwang ing pungkasan umur migunani saka chip

Iki nyumbang kanggo 50 yuta ton e-sampah sing diprodhuksi saben taun. Stabilitas termal sing apik lan sifat insulasi listrik saka jaringan fitur nggawe kulit miselium minangka substrat biodegradable sing cocog kanggo sirkuit elektronik.

"Substrat dhewe sing paling angel didaur ulang," ujare Martin Kaltenbrunner saka Universitas Johannes Kepler ing Linz, Jerman. "Iku uga paling elektronik lan regane paling murah, dadi yen sampeyan duwe sawetara Kripik sing duwe regane akeh, sampeyan bisa uga pengin daur ulang. »

Peneliti ngembangake lan ngolah kulit miselium jamur minangka bahan substrat biodegradable alternatif.

"Kulit" adhedhasar jamur sing tuwuh kanthi alami ing kayu atos mati ing iklim sedheng entheng. Padha duwe stabilitas termal dhuwur lan wangun fleksibel, sing ngidini soldering komponen elektronik lan nggampangake Pabrik Papan sensor elektronik. Kajaba iku, padha bisa tahan luwih saka 2000 siklus mlengkung.

Miselium bisa digunakake sanajan ing baterei sing sithik. Para panaliti nemokake manawa baterei miselium bisa nguwasani piranti penginderaan otonom, kalebu modul Bluetooth lan sensor jarak lan kelembapan. Iki minangka langkah penting kanggo kelestarian.

Disebutake yen kulit ora tuwuh ing jamur liyane sing dites dening peneliti. Nalika padha diekstrak lan garing kulit, dheweke nemokake manawa fleksibel, insulator sing apik, bisa tahan suhu luwih saka 200 ° C lan iku bab kekandelan saka sheet saka kertas, sifat apik kanggo landasan sirkuit.

Kulit kasebut ngidini nggunakake teknik pangolahan elektronik umum, kalebu deposisi uap fisik lan pola laser, kanggo entuk jejak elektronik kanthi konduktivitas nganti 9,75 ± 1,44 × 104 S cm-1. Kulit elektronik miselium sing fleksibel lan cocog tahan luwih saka 2000 siklus lentur lan bisa ditekuk kaping pirang-pirang kanthi kekuwatan sing moderat. Kita nduduhake manawa baterei miselium duwe kapasitas nganti ~3,8 mAh cm-2 sing digunakake kanggo nguwasani piranti sensing otonom, kalebu modul Bluetooth lan sensor jarak lan kelembapan.

Yen katahan adoh saka Kelembapan lan sinar UV, kulit bisa tahan atusan taun lan mulane bakal sampurna kanggo urip piranti elektronik. Penting kanggo dicathet uga bisa rusak ing lemah sajrone rong minggu, sing ndadekake gampang didaur ulang.

Babagan proses kasebut, disebutake yen sirkuit terpadu (ICs) nyatakake sebagian besar massa total papan sirkuit cetak (PCB), amarga kapadhetan dhuwur saka logam sing digunakake, nanging angel nggawe versi biodegradable.

Papan sirkuit cetak telpon seluler konvensional, contone, kasusun saka 63% bobot logam, 24% bobot keramik lan 13% bobot polimer.

Babagan bagean desain, ing ngisor iki kasebut:

(A) Foto papan sensor sing ngemot baterei miselium rong sel, modul Bluetooth, lan sensor impedansi kanthi struktur elektroda interdigital. 
(B) Tanggepan impedansi saka sensor gumantung banget marang kelembapan relatif lingkungan.
(C) Kapasitas lan resistensi sing diatur saka struktur sensor interdigital minangka fungsi frekuensi
(D) Diagram blok saka papan sensor ngasilake lan nransfer data menyang PC eksternal sajrone eksperimen nirkabel.
(E) A driji nyedhaki sensor mrodhuksi owah-owahan cetha ing kapasitansi sensor. 
(F) Respon saka kapasitansi sensor kanggo pendekatan bola-bali driji ing (E)
(G) Nyedhot ing piring sensor nyebabake owah-owahan kelembapan sing bisa dideteksi kanthi jelas. 
(H) Tanggepan kapasitansi kanggo owah-owahan kelembapan ing (G)
(I) Dekomposisi aerobik saka substrat PCB MycelioTronic dumadi sajrone 2 minggu ing lemah kompos. 
(J) Persentase massa saka substrat PCB bosok ditampilake ing (I) diukur liwat 11 dina

karya diterbitake ing sirkuit terpadu biodegradable adhedhasar biomas lan bahan tanduran, asil ing konfigurasi elektronik rampung dilut sing kalebu unsur sirkuit degradable.

Para peneliti entuk film metalik sing kohesif ing kulit sing dipanen kanthi kekasaran permukaan Rrms 7,5 ± 1,8 μm kanthi deposisi fisik sajrone penguapan, saéngga bisa diproses sawise sirkuit.

Salajengipun, film kanthi kontinuitas reproducible dipikolehi kanthi nyelehake tembaga 400 nm minangka massa konduktif, kanthi predeposisi kromium 3 nm kanggo adhesi sing luwih apik. Padha nambah konduktivitas luwih dening depositing tambahan 50 nm lapisan nglukis emas ing ndhuwur lapisan dhisikan saka tembaga.

Kanthi kemajuan basis jamur anyar iki, kulit miselium biodegradable bisa muncul minangka kelas bahan alternatif sing lestari kanggo masa depan elektronik sing ijo lan menehi momentum luwih akeh kanggo baterei lan elektronik sing lestari.

Pungkasan yen sampeyan kepengin ngerti babagan iki, sampeyan bisa mriksa rincian ing link ing ngisor iki.