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科學家研發出可生物降解的印刷電路

文章來源：可降解可循環中心更新時間：2022-09-01 13:42:53

舊的電子產品很難回收，這意味著它們堵塞了垃圾填埋場，同時也鎖住了有價值的金屬。現在，科學家們已經展示了可按需降解的印刷電路，使其材料恢復到可再利用的形式。

當我們中的許多人每隔一兩年就追尋新手機的興奮時，電子產品的浪費問題只會越來越多。許多這些設備在建造時并沒有考慮到可回收性，而且很難從中提取金和銀等貴金屬進行再利用。相反，這些電子垃圾的大部分最終被填埋，在那里它們會向環境中浸出有毒的化學物質。

一個不斷增長的研究領域是所謂的瞬態電子產品--那些在一定時間后或遇到特定觸發因素（如熱或水）時自然溶解的電子產品。這些不僅可以幫助減少電子垃圾，而且可以使人體或環境中的傳感器在完成工作后進行生物降解。

在這項新的研究中，伯克利實驗室和加州大學伯克利分校的研究人員已經開發并演示了印刷電路，它可以根據需要分解成可重復使用的材料，包括貴金屬。

新的設計建立在該團隊以前的工作基礎上，他們創造了嵌入酶的可生物降解塑料，這些酶將在熱水或土壤中分解材料的聚合物鏈，在幾天內降解塑料。一種名為RHP的分子將酶分散到塑料內的團塊中，這使它們不會過早地破壞材料。

這一次，研究人員調整了配方，使用廉價的酶的“雞尾酒”，以簡化生產和降低成本。他們用可生物降解的塑料作為基材，并在其上印制了由導電油墨制成的電子電路。這是由銀片或碳黑顆粒組成的，以提供導電性，聚酯粘合劑將其全部固定在一起，而酶“雞尾酒”通過降解粘合劑最終將整個東西解開。

該小組測試了電路的整個擬議生命周期。首先，他們在正常條件下將它們存放在抽屜里七個月，暴露在溫度和濕度的日常波動中。然后，他們在一個月內連續對它們進行了電流測試。研究小組說，儲存的電路與全新的電路一樣好用，表明它們沒有開始過早地退化。

最后，研究人員測試了它們的生物可降解性。他們讓它們在溫水中放置幾天，發現在72小時內，銀粒子與聚合物分離，聚合物已經分解成單體。該團隊說，94%的銀可以被回收，單體也可以被回收。

該團隊還在一系列其他材料上測試了可生物降解的導電墨水，如柔性塑料和布，并發現它在所有情況下仍可作為電路使用。這可能使它對可穿戴設備很有用。該團隊說，下一步是創建一個可生物降解的整個微芯片。

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