Cada vez hay más dispositivos electrónicos en el mundo, y esto está haciendo que haya cada vez más residuos. El reciclaje de los componentes es muy complejo, donde, por desgracia, muchos de ellos acaban reciclándose a mano en países pobres con una alta exposición a componentes químicos. Por ello, un grupo de investigadores ha diseñado un nuevo material para componentes electrónicos que es 100% reciclable.
El material ha sido desarrollado por ingenieros en la Universidad de Duke, y es el primer circuito impreso completamente reciclable. Para ello, utilizan tres tipos de tintas basadas en carbono.
Transistores de carbono en nanocelulosa: 100% reciclable
El silicio lleva décadas siendo el mejor material que sirve como base para los componentes de nuestros dispositivos, por lo que este material no va a sustituirlo de momento. Sin embargo, sí que puede servir como base para futuros diseños, así como incluso llegar a implementarse en algunos dispositivos muy concretos.
Según estimaciones de la ONU, menos del 25% de los dispositivos electrónicos que se tiran acaban reciclándose. Y de ellos, se suelen reciclar materiales como el cobre, aluminio o el acero, pero los chips con silicio del interior no, impidiendo incluso el reciclaje de metales raros. Con el IoT y el aumento de dispositivos en todo el mundo, las cifras van a ir cada vez a peor.
Por ello, el nuevo material permite crear un transistor completamente funcionan con sólo usar tintas basadas en carbono que se pueden imprimir en papeles o en otros materiales flexibles que sean reciclables. En este caso, han usado nanotubos de carbono para los semiconductores, y tintas basadas en grafeno para los circuitos electrónicos. La clave que les abrió la puerta para poder reciclarlos fue la creación de una tinta dieléctrica aislante derivada de la madera llamada nanocelulosa.
No reemplazará al silicio, pero es buen complemento
La nanocelulosa es biodegradable y se usa por ejemplo en empaquetados desde hace años. Algunos investigadores ya habían demostrado que se puede usar como aislante en transistores impresos, pero nadie lo había aplicado a tinta imprimible como hasta ahora. Los investigadores lo han logrado con un método que suspende cristales de nanocelulosa extraídos de fibras de madera, con un poco de sal común. Eso genera un aislante perfecto en el transistor impreso. La impresión final ofrece un buen rendimiento, no degradándose incluso seis meses después de la impresión inicial.
Para demostrar lo fácil que se recicla, los investigadores sumergieron los dispositivos en una serie de baños, haciéndolos vibrar con sonidos a determinadas frecuencias, y centrifugando la solución resultante. Con ello, los nanotubos de carbono y el carbono se recuperan casi al 100%, y pueden reutilizarse sin apenas perder propiedades. La nanocelulosa puede también reciclarse con el papel en el que va impresa.
Sus creadores afirman que, entre los posibles usos, imaginan sensores de bajo consumo como los que miden el consumo de electricidad en edificios, o incluso dispositivos colocados dentro del cuerpo humano.
