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: