كتب مصطفى شعبان
تعتبر الأجهزة الإلكترونية المهملة، مثل الهواتف المحمولة ، مصدرًا سريع النمو للنفايات، يمكن أن تكون إحدى طرق التخفيف من المشكلة هي استخدام المكونات المصنوعة من موارد متجددة والتي يسهل التخلص منها بشكل مسؤول.
الآن ، قام الباحثون الذين قدموا تقارير في ACS Applied Materials & Interfaces بإنشاء نموذج أولي للوحة دائرة كهربائية مصنوعة من ورقة مع مكونات كهربائية متكاملة تمامًا ، ويمكن حرقها أو تركها لتتحلل.
تحتوي معظم الأجهزة الإلكترونية الصغيرة على لوحات دوائر مصنوعة من الألياف الزجاجية والراتنجات والأسلاك المعدنية، ليس من السهل إعادة تدوير هذه الألواح وهي كبيرة الحجم نسبيًا ، مما يجعلها غير مرغوب فيها للاستخدام في الأجهزة الطبية في نقاط الرعاية أو الشاشات البيئية أو الأجهزة الشخصية القابلة للارتداء.
أحد البدائل هو استخدام لوحات الدوائر الورقية ، والتي يجب أن تكون أسهل في التخلص منها ، وأقل تكلفة وأكثر مرونة. ومع ذلك ، تتطلب الخيارات الحالية ورقًا متخصصًا، أو أنها تحتوي ببساطة على مكونات دوائر معدنية تقليدية مثبتة على ورقة.
بدلاً من ذلك، أراد تشوي وزملاؤه تطوير دوائر كهربائية يسهل تصنيعها وتضم جميع المكونات الإلكترونية مدمجة بالكامل في الورقة.
صمم الفريق دائرة ورقية من نوع المضخم تضم مقاومات ومكثفات وترانزستور. استخدموا الشمع في البداية لطباعة القنوات على ورقة بنمط بسيط.
بعد صهر الشمع بحيث يُنقع في الورق ، طبع الفريق أحبارًا شبه موصلة وموصلة ، غارقة في المناطق التي لم يسدها الشمع.
بعد ذلك ، قام الباحثون بطباعة مكونات معدنية موصلة إضافية على الشاشة ، وقاموا بصب مادة إلكتروليت من الهلام على الصفيحة.
أكدت الاختبارات أن تصميمات المقاوم والمكثف والترانزستور تعمل بشكل صحيح. كانت الدائرة النهائية مرنة ورقيقة للغاية ، تمامًا مثل الورق ، حتى بعد إضافة المكونات.
لإثبات قابلية الدائرة للتحلل ، أظهر الفريق أن الوحدة بأكملها احترقت بسرعة لتصبح رمادًا بعد إشعال النار فيها، يقول الباحثون إن هذا يمثل خطوة نحو إنتاج أجهزة إلكترونية يمكن التخلص منها بالكامل.
