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可生物降解電路助力電子產品更好回收

來源:愛采購??作者:愛采購 ??2022-08-31 閱讀:1099

??隨著時間的推移,電子垃圾問題會變得更嚴重。最近,美國能源部勞倫斯·伯克利國家實驗室和加州大學伯克利分校的一個研究團隊提出了一

種潛在的解決方案:一種能夠完全回收的、可生物降解的打印電路。他們在《先進材料》雜志上報告了這種新設備,這一進步可讓垃圾填埋場中

的可穿戴設備和其他柔性電子產品分流,并減輕重金屬廢物對健康和環境的危害。

??在此前的一項發表于《自然》雜志的研究中,研究團隊發現,將洋蔥伯克霍爾德氏菌脂肪酶(BC—脂肪酶)等純化酶嵌入塑料材料中,可加

速其降解。此次,研究團隊用的不是昂貴的純化酶,而是更便宜的、現成的BC—脂肪酶“混合物”。這大大降低了成本,有助于電路的大規模生

產。

??研究人員開發出一種可打印的“導電墨水”,該墨水由可生物降解的聚酯黏合劑、銀片或炭黑等導電填料和市售的酶混合物組成。墨水的導

電性來自銀或炭黑顆粒,可生物降解的聚酯黏合劑充當膠水。

??研究人員用一臺帶有導電墨水的3D打印機,在硬質可生物降解塑料、柔性可生物降解塑料和布料等各種表面上打印電路圖案,證明了墨水可

附著在各種材料上。墨水干燥后,就會形成集成電路裝置。

??為了測試其保質期和耐用性,研究人員在沒有控制濕度或溫度的情況下,將一個打印電路在實驗室存儲了7個月,結果發現該電路的導電性

與存儲前一樣好。

??他們將電路浸入溫水中,以測試其可回收性。在72小時內,電路材料降解為銀顆粒,與聚合物黏合劑完全分離,聚合物分解成可重復使用的

單體。研究人員無需額外處理即可輕松回收金屬,到實驗結束時,他們確定大約94%的銀顆粒可回收和重復使用。

??該電路在運行30天后仍可降解,表明這些酶仍然活躍。這歸因于添加了一種酶保護劑。

??研究人員表示,該電路或可作為瞬態電子設備中使用的一次性塑料的可持續替代品,例如,生物醫學植入物或環境傳感器之類的設備,會在

一段時間內分解。

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