p Os usuários de eletrônicos portáteis tendem a atualizar seus dispositivos com frequência, à medida que novas tecnologias que oferecem mais funcionalidade e mais conveniência se tornam disponíveis. Um relatório publicado pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA em 2012 mostrou que cerca de 152 milhões de dispositivos móveis são descartados a cada ano, dos quais apenas 10% são reciclados - um legado de resíduos que consome uma quantidade enorme de recursos naturais e produz muito lixo feito de materiais caros e não biodegradáveis, como silício altamente purificado. p Agora, pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison descobriram uma nova solução para aliviar a carga ambiental de eletrônicos descartados. Eles demonstraram a viabilidade de fazer transistores de película fina biodegradáveis ​​de micro-ondas a partir de um substrato biodegradável flexível feito de madeira barata, denominada fibra nanofibrilada de celulose (CNF). Este trabalho abre a porta para o verde, baixo custo, dispositivos eletrônicos portáteis no futuro.

p Em artigo publicado esta semana no Cartas de Física Aplicada , os pesquisadores descrevem o dispositivo biodegradável.

p "Descobrimos que os transistores baseados em fibra nanofibrilada de celulose apresentam desempenho superior do que os transistores convencionais baseados em silício, "disse Zhenqiang Ma, o líder da equipe e professor de engenharia elétrica e da computação na UW-Madison. "E os transistores de base biológica são tão seguros que você pode colocá-los na floresta, e o fungo irá degradá-los rapidamente. Eles se tornam tão seguros quanto fertilizantes. "

p Hoje em dia, a maioria dos eletrônicos portáteis são construídos em não renováveis, materiais não biodegradáveis, como bolachas de silício, que são altamente purificados, substratos caros e rígidos, mas os filmes de fibra nanofibrilada de celulose têm o potencial de substituir os wafers de silício como substratos eletrônicos em ambientes ecologicamente corretos, baixo custo, dispositivos portáteis ou dispositivos do futuro.

p A fibra nanofibrilada de celulose é um meio sustentável, Forte, nanomaterial transparente feito de madeira. Em comparação com outros polímeros, como plásticos, o nanomaterial de madeira é biocompatível e tem coeficiente de expansão térmica relativamente baixo, o que significa que o material não mudará de forma com as mudanças de temperatura. Todas essas propriedades superiores tornam as nanofibrilas de celulose uma excelente candidata para a fabricação de eletrônicos verdes portáteis.

p Para criar dispositivos de alto desempenho, A equipe de Ma empregou nanomembranas de silício como o material ativo no transistor - pedaços de filmes ultrafinos (mais finos que um cabelo humano) descascados do cristal em massa e, em seguida, transferidos e colados no substrato de nanofibrila de celulose para criar um transistor de silício transparente e biodegradável.

p Mas para fazer eletrônicos portáteis, o transistor biodegradável precisava ser capaz de operar em frequências de micro-ondas, que é a faixa de trabalho da maioria dos dispositivos sem fio. Os pesquisadores, portanto, conduziram uma série de experimentos, como medir as características de corrente-tensão para estudar o desempenho funcional do dispositivo, que finalmente mostrou que o transistor biodegradável tem capacidades superiores de operação de frequência de microondas comparáveis ​​aos transistores semicondutores existentes.

p "A eletrônica biodegradável fornece uma nova solução para os problemas ambientais trazidos pela busca dos consumidores por dispositivos portáteis atualizados rapidamente, "disse Ma." Pode-se antecipar que os futuros chips eletrônicos e dispositivos portáteis serão muito mais verdes e mais baratos do que os de hoje. "

p Próximo, Ma e seus colegas planejam desenvolver um sistema de circuito mais complicado baseado em transistores biodegradáveis.