I ricercatori dell’Università di Glasgow hanno ideato un nuovo approccio alla costruzione di circuiti elettronici, stampando tracce di zinco su materiali ecocompatibili come bioplastiche e carta, creando dispositivi elettronici che possono essere compostati direttamente nel terreno una volta esaurita la loro utilità, o persino stampati su cioccolato e consumati al termine del loro ciclo di vita.
“Un aspetto fondamentale del nostro lavoro è che è possibile utilizzare quasi tutti i materiali di substrato, dalla carta e dalle bioplastiche per applicazioni più realistiche al cioccolato per dimostrazioni gustose ma probabilmente non molto pratiche”, afferma l’autore corrispondente Jeff Kettle, professore presso la James Watt School of Engineering dell’Università di Glasgow. “Stiamo ora esplorando modi per adattare questa tecnica ad altri campi come l’elettronica modellabile o la biosensoristica, che potrebbero anch’essi trarre vantaggio da un modo economico e versatile per realizzare circuiti di alta qualità con un basso impatto ambientale.”
La ricerca del team si è concentrata su quello che definiscono “un processo di produzione additiva di crescita e trasferimento”, che crea tracce di zinco di soli cinque micron di larghezza su un materiale di supporto temporaneo e le trasferisce al substrato di destinazione, che, come afferma Kettle, può essere praticamente qualsiasi materiale, compresi quelli facilmente biodegradabili.
“Il lavoro dimostra un passo importante verso l’elettronica circolare, in cui i dispositivi sono progettati fin dall’inizio per il riutilizzo, il riciclaggio o la degradazione sicura”, afferma Jonathon Harwell, primo autore dello studio. “I dispositivi scartati generano già decine di milioni di tonnellate di rifiuti all’anno, quindi la nostra ricerca potrebbe avere un impatto di vasta portata per l’elettronica di consumo, i dispositivi dell’Internet delle cose e i sensori monouso in futuro”.
I circuiti prototipo prodotti con questo metodo, che includevano sensori tattili, contatori a LED e sensori di temperatura, hanno mostrato prestazioni stabili anche un anno dopo la produzione, ma hanno offerto la possibilità di smaltire in sicurezza il 99% dei loro materiali tramite il normale compostaggio del terreno o sciogliendo il substrato nell’aceto. Oppure, nel caso del cioccolato come substrato, ingerito.
Il lavoro del team è stato pubblicato sulla rivista Communications Materials con licenza open access.
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