Eles projetaram um chip feito da pele de um fungo que poderia ser facilmente reciclado

Pele de fungo para eletrônicos sustentáveis

Propor o uso de pele de micélio fúngico para eletrônicos sustentáveis

Pesquisadores da Universidade Johannes Kepler em Linz, na Áustria, criaram um novo tipo de eletrônico biodegradável que eles chamam de MycelioTronics. E tem grande potencial para reduzir o lixo eletrônico que assola hardware de todos os tipos.

O novo conceito é baseado no cultivo e processamento de peles de um fungo como material de substrato biodegradável para eletrônicos verdes.

e é o quee atualmente todos os circuitos eletrônicos, que são feitos de metais condutores, eles devem repousar sobre uma base isolante e refrigerada chamada substrato. Em quase todos os chips de computador, esse substrato é feito de polímeros plásticos não recicláveis, que muitas vezes descartado no final da vida útil de um chip

Isso contribui para os 50 milhões de toneladas de lixo eletrônico produzidos a cada ano. A excelente estabilidade térmica e a natureza eletricamente isolante da rede de recursos tornam a pele do micélio um substrato biodegradável altamente adequado para circuitos eletrônicos.

“O substrato em si é o mais difícil de reciclar”, diz Martin Kaltenbrunner, da Universidade Johannes Kepler, em Linz, Alemanha. “É também o mais eletrônico e de menor valor, então se você tem alguns chips que realmente têm muito valor, você pode querer reciclá-los. »

Pesquisadores cultivaram e processaram peles de micélio fúngico como um material de substrato biodegradável alternativo.

A "pele" é baseada em um fungo que cresce naturalmente em madeira morta em climas temperados amenos. Possuem alta estabilidade térmica e formato flexível, o que permite a soldagem de componentes eletrônicos e facilita a fabricação de placas de sensores eletrônicos. Além disso, eles podem suportar mais de 2000 ciclos de dobra.

O micélio pode ser usado mesmo em baterias de baixo consumo. Os pesquisadores descobriram que as baterias de micélio podem alimentar dispositivos de detecção autônomos, incluindo um módulo Bluetooth e um sensor de proximidade e umidade. Este é um passo importante para a sustentabilidade.

É mencionado que a pele não cresceu nos outros cogumelos testados pelos pesquisadores. Quando extraíram e secaram a pele, eles descobriram que era flexível, um bom isolante, poderia suportar temperaturas de mais de 200 ° C e tinha a espessura de uma folha de papel, boas propriedades para um substrato de circuito.

As peles permitem o uso de técnicas comuns de processamento eletrônico, incluindo deposição física de vapor e padronização a laser, para obter traços eletrônicos com condutividade de até 9,75 ± 1,44 × 104 S cm-1. As películas eletrônicas flexíveis e adaptáveis ​​do Mycelium suportam mais de 2000 ciclos de flexão e podem ser dobradas várias vezes com um aumento moderado na força. Demonstramos que as baterias de micélio têm capacidades de até ~3,8 mAh cm-2 que são usadas para alimentar dispositivos de detecção autônomos, incluindo um módulo Bluetooth e um sensor de proximidade e umidade.

Se for mantido longe da umidade e dos raios UV, a pele provavelmente poderia durar centenas de anos e, portanto, seria perfeito para a vida útil de um dispositivo eletrônico. É importante notar que também pode se decompor no solo em cerca de duas semanas, o que o torna facilmente reciclável.

Sobre o processo, é citado que os circuitos integrados (CIs) representam a maior parte da massa total das placas de circuito impresso (PCBs), devido à alta densidade dos metais utilizados, mas é difícil fazer versões biodegradáveis ​​deles.

Placas de circuito impresso de celulares convencionais, por exemplo, são compostas por 63% em peso de metais, 24% em peso de cerâmica e 13% em peso de polímeros.

Relativamente à parte do design, refere-se o seguinte:

(A) Fotografia de uma placa de sensor composta por uma bateria de micélio de duas células, um módulo Bluetooth e um sensor de impedância com uma estrutura de eletrodo interdigital. 
(B) A resposta de impedância do sensor é altamente dependente da umidade relativa do ambiente.
(C) Capacidade e resistência ajustadas da estrutura do sensor interdigital em função da frequência
(D) Diagrama de blocos da placa do sensor gerando e transferindo dados para um PC externo durante experimentos sem fio.
(E) Um dedo se aproximando do sensor produz mudanças claras na capacitância do sensor. 
(F) Resposta da capacitância do sensor à aproximação repetida dos dedos em (E)
(G) A sucção na placa do sensor causa mudanças de umidade claramente detectáveis. 
(H) Resposta da capacitância às mudanças de umidade em (G)
(I) A decomposição aeróbica dos substratos MycelioTronic PCB ocorre dentro de 2 semanas em solo de compostagem. 
(J) Percentual de massa de substrato de PCB em decomposição mostrado em (I) medido ao longo de 11 dias

trabalho publicado em circuitos integrados biodegradáveis é baseado em biomassa e materiais vegetais, resultando em uma configuração eletrônica completamente transitória que inclui elementos de circuito degradáveis.

Os pesquisadores obtiveram filmes metálicos coesivos nas peles colhidas com uma rugosidade superficial Rrms de 7,5 ± 1,8 μm por deposição física durante a vaporização, permitindo o pós-processamento do circuito.

Posteriormente, filmes com continuidade reprodutível são obtidos pela deposição de 400 nm de cobre como massa condutora, com pré-deposição de 3 nm de cromo para melhor adesão. Eles melhoram ainda mais a condutividade depositando uma camada adicional de 50 nm de espessura de ouro no topo da camada inicial de cobre.

Com esses avanços recentes à base de cogumelos, as películas de micélio biodegradáveis ​​podem emergir como uma classe de materiais alternativos sustentáveis ​​para um futuro eletrônico verde e fornecer mais impulso para baterias e eletrônicos sustentáveis.

Finalmente se você estiver interessado em saber mais sobre isso, você pode verificar os detalhes no link a seguir


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