Розумний годинник, що розчиняється у воді, може вирішити проблему з електронними відходами

Дрібну електроніку, зокрема розумні годинники і фітнес-трекери, нелегко розібрати та утилізувати. Тому, коли пристрій своє відпрацював, більшість користувачів викидають його у смітник з усіма іншими типами відходів. А це неминуче призводить до забруднення нашої Землі. Щоб спростити переробку дрібної електроніки, дослідники з ACS Applied Materials & Interfaces розробили двометалічний нанокомпозит для схем, який розпадається при зануренні у воду. Вони продемонстрували на прикладі – розумний годинник розчинився протягом 40 годин.

Заплановане застарівання і швидкі темпи технологічних інновацій призводять до появи нових пристроїв. Вони постійно замінюють старі версії, що призводить до появи мільйонів тонн електронних відходів на рік. Переробка може зменшити обсяг електронних відходів і є обов’язковою у багатьох країнах. Проте, дуже часто люди не бажають витрачати зусилля на переробку дрібної побутової електроніки, бо її частини необхідно утилізувати вручну. А деякі технологічні операції, як-от відкрите спалювання і кислотне вилуговування, можуть викликати проблеми зі здоров’ям і забруднення навколишнього середовища.

Дослідники модифікували нанокомпозит на основі цинку, додавши срібні нанопроволоки, що зробило його достатньо провідним. Потім вони нанесли металевий розчин методом трафаретного друку на шматочки полівінілового спирту – полімеру, який розкладається у воді. Використовуючи цей підхід, команда створила розумний годинник з декількома друкованими платами з нанокомпозитів всередині корпусу з полівінілового спирту, надрукованого на 3D-принтері. В розумному годиннику були датчики, які точно вимірювали частоту серцевих скорочень людини, рівень кисню в крові і кількість кроків. Вони також надсилали інформацію у мобільний застосунок за допомогою Bluetooth. Зовнішній корпус витримував вплив поту, але щойно цей пристрій було повністю занурено у воду, він повністю розчинився протягом 40 годин. Все, що залишилося, – це компоненти годинника, як-от екран на органічних світлодіодах (OLED) і мікроконтролер, а також резистори і конденсатори, які були інтегровані в схеми. Дослідники говорять, що цей нанокомпозит можна використовувати для виробництва деяких пристроїв, що може мати велике значення для вирішення проблеми невеликих електронних відходів.