朱崇愷
全球每年會產(chǎn)生數(shù)百萬噸電子垃圾,通過回收,可以減少電子垃圾的數(shù)量。然而,回收小型消費電子產(chǎn)品通常在經(jīng)濟上不值得。因為它們的零件必須手工拆解,而且一些步驟,如露天燃燒或強酸浸泡,可能會導致健康問題和環(huán)境污染。解決這些問題的一個思路是發(fā)展可以按需分解的可溶性設備。天津大學生物醫(yī)學柔性電子實驗室的黃顯教授團隊研發(fā)了一種適用于電路的雙金屬納米復合材料,當材料浸入水中時會自動分解。
研究團隊在鋅基材料的基礎上添加納米銀,使其具有高導電性。然后使用化學方法將金屬溶液印刷到聚乙烯醇(一種會在水中降解的聚合物)片上,從而形成電路。通過這種方法,研究團隊制作了一款智能手表原型,外殼是3D打印的聚乙烯醇,內部具有多個復合印刷電路板。
智能手表的傳感器可以準確測量心率、血氧水平和步數(shù),并能通過藍牙連接將信息發(fā)送到手機應用程序。手表的外殼可以承受汗水,但是一旦整個設備完全浸入水中,聚合物外殼和電路會在40小時內完全溶解。剩下的只是手表的組件,如屏幕和已集成到電路中的電阻和電容。