Они предлажу употребу коже мицелијума гљивица за одрживу електронику
Истраживачи са Универзитета Јоханес Кеплер у Линцу, Аустрија, створили су нову врсту биоразградиве електронике коју називају МицелиоТроницс. И има велики потенцијал да смањи е-отпад који мучи хардвер свих врста.
Нови концепт се заснива на култивацији и обради кожице гљивице као биоразградивог супстратног материјала за еколошки прихватљиву електронику.
Тренутно , сва електронска кола, која су направљена од проводљивих метала, морају да леже на изолационој и расхладној подлози која се назива подлога. У скоро свим компјутерским чиповима, ова подлога је направљена од нерециклабилних пластичних полимера, који се често одбацују на крају животног века чипа.
Ово доприноси 50 милиона тона е-отпада који се производи сваке године. Одлична термичка стабилност и електрична изолациона природа мреже са карактеристикама чине кожу мицелијума веома погодним биоразградивим супстратом за електронска кола.
„Сам супстрат је најтеже за рециклирање“, каже Мартин Калтенбрунер са Универзитета Јоханес Кеплер у Линцу, Немачка. „То је такође највећи део електронике и најниже вредности, тако да ако имате неке чипове који заиста имају велику вредност, можда бисте желели да их рециклирате. »
Истраживачи су узгајали и обрађивали коже гљивичног мицелија као алтернативног биоразградивог супстратног материјала.
„Кожа“ је заснована на гљивици која природно расте на мртвом тврдом дрвету у благој умереној клими. Имају високу термичку стабилност и флексибилан облик, што омогућава лемљење електронских компоненти и олакшава производњу електронских сензорских плоча. Поред тога, могу да издрже више од 2000 циклуса савијања.
Мицелијум се може користити чак и у батеријама мале снаге. Истраживачи су открили да мицелијумске батерије могу да напајају аутономне сензорске уређаје, укључујући Блуетоотх модул и сензор влажности и близине. Ово је важан корак за одрживост.
Помиње се да кора није расла на другим гљивицама које су истраживачи тестирали. Када су извукли и осушили кору , открили су да је флексибилна, добар изолатор, способна да издржи температуре преко 200 °C и дебљине сличне листу папира - добра својства за подлогу за коло.
Скине омогућавају употребу уобичајених техника електронске обраде, укључујући физичко таложење паре и ласерско обликовање, за добијање електронских трагова проводљивости до 9,75 ± 1,44 × 104 С цм-1. Мицелијумова флексибилна, конформисана електронска омотача издржава преко 2000 циклуса савијања и може се савијати више пута уз умерено повећање силе. Показали смо да мицелијумске батерије имају капацитет до ~3,8 мАх цм-2 који се користе за напајање аутономних сензорских уређаја, укључујући Блуетоотх модул и сензор близине и влажности.
Ако се држи даље од влаге и УВ зрака , кожа би вероватно могла да траје стотинама година и стога би била савршена за животни век електронског уређаја. Важно је напоменути да се такође може разградити у земљишту за отприлике две недеље, што је чини лако рециклабилном.
О процесу се помиње да интегрисана кола (ИЦ) чине већину укупне масе штампаних плоча (ПЦБ), због велике густине употребљених метала, али је тешко направити њихове биоразградиве верзије.
Конвенционалне штампане плоче за мобилне телефоне, на пример, састоје се од 63% по тежини метала, 24% по тежини од керамике и 13% по тежини од полимера.
Што се тиче дизајнерског дела, помиње се следеће:
(А) Фотографија сензорске плоче која садржи двоћелијску мицелијумску батерију, Блуетоотх модул и сензор импедансе са структуром интердигиталне електроде.
(Б) Импедансни одзив сензора у великој мери зависи од релативне влажности околине.
(Ц) Прилагођени капацитет и отпор структуре интердигиталног сензора као функција фреквенције
(Д) Блок дијаграм сензорске плоче која генерише и преноси податке на екстерни рачунар током бежичних експеримената.
(Е) Прст који се приближава сензору производи јасне промене у капацитету сензора.
(Ф) Одговор капацитивности сензора на поновљени приступ прстију у (Е)
(Г) Усисавање на плочи сензора изазива јасно уочљиве промене влажности.
(Х) Реакција капацитивности на промене влажности у (Г)
(И) Аеробна разградња МицелиоТрониц ПЦБ супстрата се дешава у року од 2 недеље у земљишту за компостирање.
(Ј) Масени проценат распаднутог ПЦБ супстрата приказаног у (И) мерен током 11 дана
Објављени рад о биоразградивим интегрисаним колима заснован је на биомаси и биљним материјалима, што резултира потпуно пролазном електронском конфигурацијом која укључује разградиве елементе кола.
Истраживачи су добили кохезивне металне филмове на пожњевеној кожи са храпавостом површине Ррмс од 7,5 ± 1,8 μм физичким таложењем током испаравања, омогућавајући накнадну обраду кола.
Након тога, филмови са поновљивим континуитетом се добијају наношењем 400 нм бакра као проводне масе, са предталожењем хрома од 3 нм за боље пријањање. Они даље побољшавају проводљивост наношењем додатног слоја злата дебљине 50 нм на врх почетног слоја бакра.
Са овим недавним напретком заснованим на гљивама, биоразградива кожа мицелијума може се појавити као класа одрживих алтернативних материјала за зелену електронску будућност и обезбедити даљи притисак ка одрживим батеријама и електроници.
Коначно, ако сте заинтересовани да сазнате више о овоме , детаље можете пронаћи на следећем линку.