Revolucionando la sostenibilidad: electrónica impresa totalmente reciclable

Hay una pila cada vez mayor de dispositivos electrónicos desechados que ya no funcionan o han sido descartados en favor de un modelo más nuevo. Parte del problema es que los dispositivos electrónicos son difíciles de reciclar. Mientras que chatarra de cobre, aluminio y acero puede reciclarse, los chips de silicio en el corazón de los dispositivos no pueden.

Los ingenieros ahora han desarrollado un transistor totalmente reciclable y completamente funcional hecho de tres tintas basadas en carbono que pueden imprimirse fácilmente en papel u otras superficies flexibles y ambientalmente amigables. Nanotubos de carbono y tintas de grafeno se usan para los semiconductores y conductores, respectivamente. Aunque estos materiales no son nuevos en el mundo de la electrónica impresa, el camino hacia la reciclabilidad se abrió con el desarrollo de una tinta dieléctrica aislante derivada de madera llamada nanocelulosa.

El equipo desarrolló un método para suspender cristales de nanocelulosa que fueron extraídos de fibras de madera que — con el espolvoreo de un poco de sal de mesa — producen una tinta que funciona admirablemente como aislante en transistores impresos. Usando las tres tintas en una impresora de chorro de aerosol a temperatura ambiente, el equipo mostró que los transistores de todo carbono funcionan lo suficientemente bien para uso en una amplia variedad de aplicaciones, incluso seis meses después de la impresión inicial.

Al sumergir los dispositivos en una serie de baños, vibrar suavemente con ondas de sonido y centrifugar la solución resultante, los nanotubos de carbono y el grafeno se recuperan secuencialmente con un rendimiento promedio de casi el 100%. Ambos materiales pueden reutilizarse en el mismo proceso de impresión perdiendo muy poca de su viabilidad de rendimiento. Y como la nanocelulosa está hecha de madera, simplemente puede reciclarse junto con el papel en el que se imprimió.

Comparado con un resistor o capacitor, un transistor es un componente de computadora relativamente complejo usado en dispositivos como control de potencia o circuitos lógicos y varios sensores. La tecnología podría usarse en un edificio grande que necesite miles de sensores ambientales simples para monitorear su uso de energía o parches de biosensing personalizados para rastrear condiciones médicas.