p Pesquisadores da North Carolina State University demonstraram uma técnica de baixo custo para recuperar nanofios de dispositivos eletrônicos que chegaram ao fim de sua utilidade, e então usar esses nanofios em novos dispositivos. O trabalho é um passo em direção a uma eletrônica mais sustentável. p "Há muito interesse em reciclar materiais eletrônicos porque queremos reduzir o lixo eletrônico e maximizar o uso que obtemos de materiais raros ou caros, "diz Yuxuan Liu, primeiro autor de um artigo sobre a obra e doutorado. estudante na NC State. "Demonstramos uma abordagem que nos permite reciclar nanofios, e que achamos que poderia ser estendido a outros nanomateriais - incluindo nanomateriais contendo elementos nobres e de terras raras. "

p "Nossa técnica de reciclagem difere da reciclagem convencional, "diz Yong Zhu, autor correspondente do artigo e professor distinto Andrew A. Adams de Engenharia Mecânica e Aeroespacial na NC State. "Quando você pensa em reciclar uma garrafa de vidro, é completamente derretido antes de ser usado para criar outro objeto de vidro. Em nossa abordagem, uma rede de nanofios de prata é separada do resto dos materiais em um dispositivo. Essa rede é então desmontada em uma coleção de nanofios de prata separados em solução. Esses nanofios podem então ser usados ​​para criar uma nova rede e incorporados em um novo sensor ou outros dispositivos. "

p A nova técnica de reciclagem leva em consideração todo o ciclo de vida de um dispositivo. O primeiro passo é projetar dispositivos usando polímeros solúveis em solventes que não dissolvam também os nanofios. Uma vez que um dispositivo foi usado, a matriz de polímero contendo os nanofios de prata é dissolvida, deixando para trás a rede nanofio. A rede é então colocada em um solvente separado e atingida com ultrassom. Isso dispersa os nanofios, separando-os fora da rede.

p Em uma demonstração de prova de conceito, os pesquisadores criaram um patch de sensor de saúde vestível que poderia ser usado para monitorar a temperatura e hidratação de um paciente. O sensor consistia em redes de nanofios de prata embutidos em um material polimérico. Os pesquisadores testaram os sensores para garantir que estavam totalmente funcionais. Uma vez usado, um patch de sensor é normalmente descartado.

p Mas para sua demonstração, os pesquisadores dissolveram o polímero em água, removeu a rede nanofio, quebrou-o em uma coleção de nanofios individuais, e então usou esses nanofios para criar um sensor vestível totalmente novo. Embora tenha havido uma pequena degradação nas propriedades da rede de nanofios após cada "ciclo de vida, “Os pesquisadores descobriram que os nanofios poderiam ser reciclados quatro vezes sem prejudicar o desempenho do sensor.

p Após quatro ciclos de vida, o desempenho da rede de nanofios pode ser melhorado com a introdução de novos nanofios de prata na mistura.

p "Usando nossa abordagem, você obtém muito mais uso dos nanofios, "Zhu diz." E mesmo depois que os nanofios quebraram muitas vezes, ao ponto em que não podem ser reutilizados, ainda podemos usá-los como matéria-prima para a reciclagem convencional. É uma redução tremenda de desperdício. "

p Uma chave para o processo de reciclagem é identificar um solvente com baixa tensão superficial para uso na quebra da rede de nanofios.

p "A baixa tensão superficial é importante porque torna mais fácil para o solvente se difundir nas junções estreitas entre os nanofios na rede, facilitando a desmontagem da rede, "Liu diz.

p Os pesquisadores descobriram que também é importante encontrar o equilíbrio certo de tempo ao quebrar as redes de nanofios com ultra-som. Se você aplicar o ultrassom por muito tempo, você pode quebrar os nanofios. Se você não aplicar o ultrassom por tempo suficiente, você pode acabar com aglomerados de nanofios.

p "A abordagem que demonstramos aqui pode ser usada para reciclar outros nanomateriais, como nanopartículas, nanotubos de carbono, outros tipos de nanofios, e materiais bidimensionais - contanto que sejam usados ​​na forma de uma rede, "Zhu diz.

p O papel, "Recycling of Nanowire Percolation Network for Sustainable Soft Electronics, "é publicado na revista Advanced Electronic Materials. O artigo foi coautor de Hongyu Wang, um Ph.D. estudante na NC State.