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.
