美國杜克大學(xué)工程師開發(fā)了世界上第一個完全可回收的圾泛決首印刷電子產(chǎn)品：由3種碳基墨水制成的晶體管。研究人員希望以此激發(fā)新一代可循環(huán)利用的望解電子產(chǎn)品的研發(fā)，以幫助解決日益增長的個完全球電子垃圾問題。相關(guān)研究發(fā)表在26日的回收《自然·電子學(xué)》雜志上。
圖片來源：視覺中國
制作晶體管和集成電路的印刷原料一般是硅片，很難回收利用。品誕據(jù)聯(lián)合國估計，電垃電產(chǎn)每年丟棄的圾泛決首數(shù)百萬公斤電子產(chǎn)品中，只有不到1/4被回收利用。望解
在新研究中，個完杜克大學(xué)電氣與計算機(jī)工程教授亞倫·富蘭克林及其團(tuán)隊展示了一種完全可回收的回收全功能晶體管，其由3種碳基墨水制成，印刷可以輕易打印到紙張或其他柔韌環(huán)保材料的品誕表面。碳納米管和石墨烯墨水分別用于半導(dǎo)體和導(dǎo)體。電垃電產(chǎn)富蘭克林說，這些材料在印刷電子產(chǎn)品領(lǐng)域并不新鮮，開辟可回收利用新途徑的是一種名為納米纖維素的木質(zhì)絕緣介質(zhì)墨水。
納米纖維素可生物降解，多年來一直用于包裝等領(lǐng)域。此次，研究人員開發(fā)出一種懸浮納米纖維素晶體的方法，這種晶體從木材纖維中提取出來，在上面灑上少許食鹽，就可以產(chǎn)生一種墨水，作為打印晶體管的絕緣體。在室溫下將這3種墨水放在噴墨打印機(jī)中，打印出的全碳晶體管性能良好，可以廣泛應(yīng)用。
將打印出的晶體管浸入一系列水槽中，用聲波輕輕震動它們，并對產(chǎn)生的溶液進(jìn)行離心，可依次回收碳納米管和石墨烯，平均回收率接近100%。此外，兩種材料都可以在相同的印刷過程中重復(fù)使用，性能幾乎無損。由于納米纖維素是由木材制成的，其與印刷紙均可被回收利用。
富蘭克林表示，像這樣的可回收電子產(chǎn)品不可能完全取代芯片，而且當(dāng)前研究離打印可回收的計算機(jī)處理器還很遠(yuǎn)。但這種完全可回收的多功能印刷晶體管為我們開發(fā)出擁有可循環(huán)“生命周期”的新型電子產(chǎn)品奠定了基礎(chǔ)。
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