Транзистор, который можно растворить звуком и водой

04.05.2021

Большая часть старой электроники попадает на свалку, а не на переработку. Отчасти потому, что трудно отделить и получить ценные материалы, из которых она состоит. Для того чтобы решить эту проблему, инженеры из американского Университета Дьюка разработали первую в мире полностью перерабатываемую печатную электронику, которая разлагается на составные части при помощи ванны с водой и звуковых волн.

Печатная электроника изготавливается с использованием проводящих чернил для создания тонких и гибких электронных схем. Недавно в качестве экспериментального материала стали использовать наноцеллюлозу. Наноцеллюлоза - биоразлагаемый материал, который годами применяют в упаковке. И хотя людям давно известно о возможностях ее применения в качестве изолятора в электронике, никто не додумался использовать ее в чернилах для печати".

Специалисты нашли способ соединения наноцеллюлозы с чернилами, уменьшив ее до кристаллической формы и добавив чуточку соли. Эти диэлектрические чернила смешиваются затем с проводящими, сделанными из графена, и полупроводящими - из углеродных нанотрубок. В итоге получаются углеродные транзисторы, которые можно печатать на бумажной подложке аэрозольной струей при комнатной температуре.

Испытания показали возможности транзистора на примере бумажного сенсора солей молочной кислоты. Он продемонстрировал достаточно высокую эффективность и сохранял стабильность в течение более полугода.

Процесс утилизации транзистора начинается с погружения устройства поочередно в ванночки с водой и мягкого воздействия звуковых волн. После обработки полученного раствора в центрифуге отделяется почти 100% графена и углеродных нанотрубок, которые затем можно использовать снова в процессе печати. А наноцеллюлоза поступает на переработку вместе с бумажной подложкой.

<< Назад: Тысячи молекул объединили в единое квантовое состояние 04.05.2021

>> Вперед: Эффективный солнечный элемент из обычного кремния 03.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Похолодало внезапно 05.06.2010 Считается, что существенные изменения климата происходят медленно. Однако канадские исследователи из университета Саскачевана показали, что во время малого ледникового периода, начавшегося 12 800 лет назад и продолжавшегося 1300 лет, холод вступил в свои права очень быстро - всего за несколько месяцев. Канадцы изучили осадки, накапливавшиеся тысячелетиями на дне одного из озер на западе Ирландии. Оказалось, что 12 800 лет назад менее чем за год в этом озере практически исчезло все живое. Как говорят авторы исследования, "озеро словно в один момент перенесли из Ирландии на Шпицберген". Причина такого резкого похолодания известна: из-за потепления рухнули ледовые плотины, огораживавшие ледниковые озера на территории Канады. Миллиарды кубометров холодной воды хлынули в Атлантику. Из-за этого прервалось теплое течение Гольфстрим и все Северное полушарие заросло льдом на тысячи лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025