Elektronik Cetakan yang Dapat Didaur Ulang Sepenuhnya

Ada tumpukan perangkat elektronik bekas yang terus bertambah yang tidak berfungsi lagi atau telah dibuang demi model yang lebih baru. Sebagian masalahnya adalah perangkat elektronik sulit didaur ulang. Meskipun potongan tembaga, aluminium, dan baja dapat didaur ulang, chip silikon di jantung perangkat tidak dapat.

Insinyur sekarang telah mengembangkan transistor yang sepenuhnya dapat didaur ulang dan berfungsi penuh yang terbuat dari tiga tinta berbasis karbon yang dapat dengan mudah dicetak ke atas kertas atau permukaan fleksibel dan ramah lingkungan lainnya. Karbon nanotube dan tinta graphene digunakan untuk semikonduktor dan konduktor, masing-masing. Meskipun bahan-bahan ini bukanlah hal baru di dunia elektronik cetak, jalan menuju daur ulang dibuka dengan pengembangan tinta dielektrik isolasi yang berasal dari kayu yang disebut nanoselulosa.

Tim mengembangkan metode untuk menangguhkan kristal nanoselulosa yang diekstraksi dari serat kayu yang — dengan taburan sedikit garam meja — menghasilkan tinta yang berkinerja mengagumkan sebagai isolator dalam transistor tercetak. Dengan menggunakan tiga tinta dalam printer jet aerosol pada suhu kamar, tim menunjukkan bahwa transistor semua karbon berkinerja cukup baik untuk digunakan dalam berbagai aplikasi, bahkan enam bulan setelah pencetakan awal.

Dengan merendam perangkat dalam serangkaian mandi, dengan lembut menggetarkannya dengan gelombang suara, dan mensentrifugasi larutan yang dihasilkan, nanotube karbon dan graphene secara berurutan dipulihkan dengan hasil rata-rata hampir 100%. Kedua bahan tersebut kemudian dapat digunakan kembali dalam proses pencetakan yang sama sambil kehilangan sangat sedikit viabilitas kinerjanya. Dan karena nanoselulosa terbuat dari kayu, nanoselulosa dapat didaur ulang bersama dengan kertas yang digunakan untuk mencetaknya.

Dibandingkan dengan resistor atau kapasitor, transistor adalah komponen komputer yang relatif kompleks yang digunakan dalam perangkat seperti kontrol daya atau rangkaian logika dan berbagai sensor. Teknologi ini dapat digunakan di gedung besar yang membutuhkan ribuan sensor lingkungan sederhana untuk memantau penggunaan energinya atau patch biosensing khusus untuk melacak kondisi medis.