与非网4月27日讯 近日美国杜克大学工程师开发了世界上第一个完全可回收的印刷电子产品:由 3 种碳基墨水制成的晶体管。有望解决日益增长的全球电子垃圾问题。

 

杜克大学电子和计算机工程系阿迪教授亚伦 - 富兰克林说:“基于硅的计算机组件可能永远不会消失,我们不指望像我们这样容易回收的电子产品能够取代已经被广泛使用的技术和设备。但是我们希望,通过创造新的、完全可回收的、易于印刷的电子产品,并展示它们的功能,它们可能会在未来的应用中得到广泛的使用。”

 

在这项新的研究中,富兰克林和他的实验室展示了一种完全可回收、功能齐全的晶体管,它由三种碳基油墨制成,可以很容易地打印在纸或其他柔性、环保的表面。碳纳米管和石墨烯油墨分别用于半导体和导体。富兰克林说,虽然这些材料对印刷电子世界来说并不新鲜,但随着一种名为纳米纤维素的木材衍生的绝缘电介质墨水的开发,可回收性的道路被打开。

 

研究人员开发了一种悬浮纳米纤维素晶体的方法,这些纳米纤维素是从木质纤维中提取出来的,再撒上一点食盐,就能产生一种墨水,在他们的印刷晶体管中作为绝缘体表现得非常出色。在室温下使用这三种墨水的气溶胶打印机,该团队显示,他们的全碳晶体管性能良好,足以用于各种应用,甚至在最初打印的六个月后。

 

研究人员测试了一个由完全可回收的印刷电子产品制成的生物传感器。回收过程几乎 100% 地回收了所使用的材料,而且这些材料的性能损失很小。

 

富兰克林说:“像这样的可回收电子产品无论如何也不会去取代整个 5 万亿美元的产业,而且我们肯定还没有接近打印可回收的计算机处理器。但展示这些类型的新材料及其功能,希望是朝着新型电子产品生命周期的正确方向迈出的一步”。