Przejdź do treści

Rozpuszczalna elektronika

Co ro­bić z wciąż ro­sną­cymi gó­rami nie­po­trzeb­nych już ni­komu ka­bel­kami, pły­tami od kom­pu­te­rów, pro­ce­so­rami i po­dobną elek­tro­niką? 

Grupa in­ży­nie­rów z z ame­ry­kań­skiego Tu­fts Uni­ver­sity we współ­pracy z ko­le­gami z Uni­ver­sity of Il­li­nois i i Nor­th­we­stern Uni­ver­sity opra­co­wała tech­no­lo­gię pro­duk­cji urzą­dzeń elek­tro­nicz­nych, które mogą się cał­ko­wi­cie roz­pu­ścić, gdy są już nie­po­trzebne. Roz­pusz­czalna elek­tro­nika jest cał­ko­wi­cie nie­szko­dliwa dla oto­cze­nia i czło­wieka, a czas jej roz­pusz­cze­nia można do­kład­nie za­pla­no­wać.

Okre­ślamy tego ro­dzaju tech­no­lo­gię jako „prze­mi­ja­jącą elek­tro­nikę (Tran­sient ele­kro­nics) – po­wie­dział prof. John Ro­gers z Uni­ver­sity of Il­li­nois.

Od pierw­szych dni, kiedy ist­nieje prze­mysł elek­tro­niczny, klu­czo­wym ce­lem pro­jek­to­wa­nia było zbu­do­wa­nie urzą­dzeń, które trwają wiecz­nie. Ale je­śli my­ślimy o od­mien­nej moż­li­wo­ści – urzą­dze­niach, które są za­pro­jek­to­wane, aby fi­zycz­nie znik­nąć w spo­sób kon­tro­lo­wany i za­pro­gra­mo­wany – to nowa tech­no­lo­gia otwiera prak­tycz­nie nie­ogra­ni­czone moż­li­wo­ści za­sto­so­wa­nia.

„Prze­mi­ja­jąca elek­tro­nika” ofe­ruje so­lidne osiągi po­rów­ny­walne z obec­nie uży­wa­nymi urzą­dze­niami – wy­ja­śnia prof. Fio­renzo Ome­netto z Tu­fts Uni­ver­sity – urzą­dze­nie roz­pu­ści się w do­wol­nie wy­zna­czo­nym ter­mi­nie: od mi­nuty do roku, w za­leż­no­ści od po­trzeby.

Można so­bie wy­obra­zić ko­rzy­ści dla śro­do­wi­ska, kiedy na­sze te­le­fony ko­mór­kowe, za­miast za­le­gać la­tami na skła­do­wi­skach, będą się po pro­stu roz­pusz­czały. Roz­pusz­czalną elek­tro­nikę zbu­do­wano z ul­tra­cien­kich ukła­dów sca­lo­nych – na ba­zie krzemu i ma­gnezu, które wbu­do­wano w zu­peł­nie nową formę z od­po­wied­nio spre­pa­ro­wa­nych bia­łek je­dwa­biu. Układy sca­lone są gru­bo­ści mie­rzo­nej w na­no­me­trach, kształ­tem przy­po­mi­nają mi­kro­sko­pijne kartki pa­pieru. Są tak małe, że są roz­pusz­czalne na­wet w nie­wiel­kiej ilo­ści wody. Białka je­dwa­biu, uzy­skane z ko­ko­nów je­dwab­ni­ków, także są roz­pusz­czalne i cał­ko­wi­cie bio­de­gra­do­walne, a jed­no­cze­śnie to jedne z naj­moc­niej­szych i trwa­łych ma­te­ria­łów.

Na­ukowcy prze­te­sto­wali pro­to­typ ta­kiego roz­pusz­czal­nego urzą­dze­nia na szczu­rach. Gry­zo­niom wsz­cze­piono im­plant na­są­czony środ­kami an­ty­bak­te­ryj­nymi, który miał roz­pu­ścić się, gdy wej­dzie w kon­takt z pły­nami ustro­jo­wymi zwie­rząt, uwal­nia­jąc jed­no­cze­śnie do­łą­czony lek. Se­ria eks­pe­ry­men­tów za­koń­czyła się peł­nym suk­ce­sem — po trzech ty­go­dniach po im­plan­cie po­zo­stał je­dy­nie nie­wielki ślad, a uwol­niony lek za­dzia­łał w stu pro­cen­tach.

Roz­pusz­czalna elek­tro­nika może być wy­ko­rzy­stana nie tylko w me­dy­cy­nie przy­szło­ści, ale i do ochrony śro­do­wi­ska, cał­ko­wi­cie eli­mi­nu­jąc masy od­pa­dów elek­tro­nicz­nych. W fi­nan­so­wa­niu po­wyż­szych ba­dań uczest­ni­czyła także agen­cja DARPA, więc można się spo­dzie­wać, że „prze­mi­ja­jąca elek­tro­nika” znaj­dzie za­sto­so­wa­nie w woj­sku.

To no­wa­tor­ska kon­cep­cja, a ist­nieje wiele moż­li­wo­ści jej wy­ko­rzy­sta­nia, z któ­rych wielu za­pewne na­wet jesz­cze nie znamy – po­wie­dział prof. Ro­gers – od­kry­cia te otwie­rają zu­peł­nie nowe ob­szary za­sto­so­wań i zwią­zane z nimi kie­runki ba­dań w elek­tro­nice.

Powiązane materiały: