Pequeña electrónica, incluidos relojes inteligentes y rastreadores de actividad física, no se desmontan y reciclan fácilmente. Entonces, cuando sale un nuevo modelo, la mayoría de los usuarios envían los dispositivos antiguos a flujos de desechos peligrosos. Para simplificar el reciclaje de productos electrónicos pequeños, investigadores que informan en Interfaces y materiales aplicados ACS han desarrollado un nanocompuesto de dos metales para circuitos que se desintegra cuando se sumerge en agua. Demostraron los circuitos en un prototipo de dispositivo transitorio:un reloj inteligente funcional que se disuelve en 40 horas.

La obsolescencia planificada y el rápido ritmo de las innovaciones tecnológicas dan lugar a nuevos dispositivos que reemplazan continuamente a las versiones antiguas. que genera millones de toneladas de residuos electrónicos al año. El reciclaje puede reducir el volumen de desechos electrónicos y es obligatorio en muchos lugares. Sin embargo, A menudo, no vale la pena el esfuerzo de reciclar pequeños productos electrónicos de consumo porque sus piezas deben recuperarse a mano. y algunos pasos de procesamiento, como quema a cielo abierto y lixiviación ácida, puede causar problemas de salud y contaminación ambiental. Los dispositivos solubles que se rompen bajo demanda podrían resolver ambos problemas. Anteriormente, Xian Huang y sus colegas desarrollaron un nanocompuesto a base de zinc que se disolvía en agua para su uso en circuitos temporales, pero no era lo suficientemente conductor para la electrónica de consumo. Entonces, querían mejorar las propiedades eléctricas de sus nanocompuestos solubles y al mismo tiempo crear circuitos lo suficientemente robustos para soportar el uso diario.

Los investigadores modificaron el nanocompuesto a base de zinc agregando nanocables de plata, haciéndolo altamente conductivo. Luego, estamparon la solución metálica en trozos de poli (alcohol vinílico) —un polímero que se degrada en el agua— y solidificaron los circuitos aplicando pequeñas gotas de agua que facilitan las reacciones químicas y luego se evaporan. Con este enfoque, El equipo fabricó un reloj inteligente con múltiples placas de circuito impreso con nanocompuestos dentro de una caja de alcohol polivinílico (alcohol vinílico) impresa en 3D. El reloj inteligente tenía sensores que medían con precisión la frecuencia cardíaca de una persona, niveles de oxígeno en sangre y recuento de pasos, y envió la información a una aplicación de teléfono celular a través de una conexión Bluetooth. El paquete exterior aguantó hasta sudar, pero una vez que todo el dispositivo estuvo completamente sumergido en agua, tanto la caja del polímero como los circuitos se disolvieron completamente en 40 horas. Todo lo que quedó atrás fueron los componentes del reloj, como una pantalla y un microcontrolador de diodos emisores de luz orgánicos (OLED), así como resistencias y condensadores que se habían integrado en los circuitos. Los investigadores dicen que el nanocompuesto de dos metales se puede utilizar para producir dispositivos transitorios con un rendimiento similar al de los modelos comerciales. lo que podría contribuir en gran medida a resolver los desafíos de los pequeños desechos electrónicos.