Lo smartwatch solubile in acqua facilita il riciclaggio dell’elettronica

I piccoli dispositivi elettronici, inclusi smartwatch e fitness tracker, non sono facilmente smontabili e riciclabili, quindi, quando esce un nuovo modello, la maggior parte degli utenti invia i vecchi dispositivi nei flussi di rifiuti pericolosi.
I ricercatori per semplificare il riciclaggio di piccoli componenti elettronici, hanno pubblicato nella rivista ACS Applied Materials & Interfaces, di aver sviluppato un nanocomposito a due metalli per circuiti che si disintegra quando è immerso nell’acqua. Hanno dimostrato i circuiti in un prototipo di dispositivo transitorio, uno smartwatch funzionale che si è dissolto entro 40 ore.
L’obsolescenza programmata e il ritmo veloce delle innovazioni tecnologiche portano a nuovi dispositivi che sostituiscono continuamente le vecchie versioni, generando milioni di tonnellate di rifiuti elettronici all’anno. Il riciclaggio può ridurre il volume dei rifiuti elettronici ed è obbligatorio in molti luoghi. Tuttavia, spesso non vale la pena riciclare piccoli dispositivi elettronici di consumo perché le loro parti devono essere recuperate a mano e alcune fasi di lavorazione, come la combustione all’aperto e la lisciviazione con acido, possono causare problemi di salute e inquinamento ambientale. I dispositivi solubili che si dissolvono su richiesta potrebbero risolvere entrambi questi problemi.
Xian Huang e colleghi in precedenza per l’uso in circuiti temporanei, avevano sviluppato un nanocomposito a base di zinco che si scioglieva in acqua, ma non era abbastanza conduttivo per l’elettronica di consumo, quindi, volevano migliorare le proprietà elettriche del loro nanocomposito solubile, creando allo stesso tempo circuiti abbastanza robusti da resistere all’uso quotidiano.
I ricercatori hanno modificato il nanocomposito a base di zinco aggiungendo nanofili d’argento, rendendolo altamente conduttivo, quindi, hanno serigrafato la soluzione metallica su basi di poli(vinil alcol) – un polimero che si degrada in acqua – e hanno solidificato i circuiti applicando piccole gocce d’acqua che facilitano le reazioni chimiche e poi evaporano. Il team con questo metodo, ha realizzato uno smartwatch con più circuiti stampati in nanocomposito all’interno di una custodia in poli(vinil alcol) stampata in 3D.
Lo smartwatch aveva sensori che in una persona misuravano con precisione la frequenza cardiaca, i livelli di ossigeno nel sangue, il conteggio dei passi e inviavano le informazioni a un’app per cellulare tramite una connessione Bluetooth. La confezione esterna ha resistito al sudore, ma una volta che l’intero dispositivo è stato completamente immerso nell’acqua, sia la custodia in polimero sia i circuiti si sono dissolti completamente entro 40 ore. Tutto ciò che è rimasto sono stati i componenti dell’orologio, come uno schermo a diodo organico a emissione di luce (OLED) e un microcontrollore, nonché resistori e condensatori integrati nei circuiti.
I ricercatori affermano che il nanocomposito a due metalli può essere utilizzato per produrre dispositivi temporanei con prestazioni corrispondenti a quelle dei modelli commerciali, ciò potrebbe fare molto per risolvere le sfide dei piccoli rifiuti elettronici.

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Pino Silvestri, blogger per diletto, fondatore, autore di Virtualblognews, presente su Facebook e Twitter.
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