امروزو هستم، فردا رو نه❗ معرفی فناوری‌های ناپدید شونده

به گفته Hackster

چالش زباله‌های الکترونیکی

با سرعت گرفتن نوآوری‌های فناوری، دستگاه‌های الکترونیکی به سرعت منسوخ می‌شوند. این موضوع باعث شده است که حجم عظیمی از زباله‌های الکترونیکی و مواد شیمیایی سمی موجود در آن‌ها به محل‌های دفن زباله منتقل شوند. این زباله‌ها اثرات مخرب زیست‌محیطی بلندمدتی دارند، زیرا مواد شیمیایی نشت‌شده از آن‌ها می‌توانند برای سال‌ها در طبیعت باقی بمانند.

فرایند ساخت فیبر های زیست تخریب پذیر

راه‌حل نوآورانه: فیبرهای رسانای زیست‌تخریب‌پذیر

محققان دانشگاه ملی سئول فیبرهای جدیدی را توسعه داده‌اند که ترکیبی از میکروذرات تنگستن و یک پلیمر زیست‌تخریب‌پذیر به نام پلی‌بوتیلن آدیپات-کو-ترفتالات (PBAT) است. نتیجه، یک هسته رسانا با دوام مکانیکی بالا است که پس از استفاده، به‌طور کامل تجزیه می‌شود. برای افزایش دوام و مقاومت در برابر آب، این فیبرها با لایه‌ای از پلی‌انیدرید (PBTPA) پوشش داده شده‌اند که زیست‌تخریب‌پذیری را حفظ می‌کند.

ویژگی‌ها و عملکرد

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این فیبرها می‌توانند تا 38 درصد کشیده شوند بدون اینکه دچار خرابی شوند. همچنین، این فیبرها رسانایی الکتریکی بالایی را در طول بیش از 10 متر حفظ می‌کنند. از نظر دوام نیز، آن‌ها بیش از 20 چرخه شستشو و 5000 حرکت خمشی را با کمترین افت عملکرد تحمل کرده‌اند. این سطح از کارایی، با مواد معمولی نساجی الکترونیکی موجود در بازار برابری می‌کند یا از آن پیشی می‌گیرد.

تولید انبوه

محققان با استفاده از روش تولید مقیاس‌پذیر “خشک‌جت وت‌اسپینینگ” توانسته‌اند این فیبرها را به‌صورت مداوم تولید کنند. این نشان می‌دهد که این ماده برای تولید انبوه کاملاً مناسب است و می‌تواند به‌صورت گسترده در صنعت به کار گرفته شود.

کاربرد عملی: آستین هوشمند پوشیدنی

برای نمایش کاربرد واقعی این فناوری، تیم تحقیقاتی فیبرها را در یک آستین هوشمند پوشیدنی ادغام کردند. این آستین شامل یک سنسور دما، الکترودهای الکترومیوگرافی (EMG) برای ثبت داده‌های عضلانی، و یک کویل قدرت بی‌سیم بود. این دستگاه در شرایط واقعی و تحت فشارهای محیطی، عملکرد قابل اعتمادی از خود نشان داد.

تجزیه‌پذیری و حفاظت از محیط زیست

یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های این فیبرها، توانایی تجزیه کامل آن‌ها در محیط‌های غنی از آنزیم یا خاک است. این فیبرها پس از قرار گرفتن در چنین شرایطی، به‌تدریج تخریب شده و بدون باقی گذاشتن پسماندهای سمی، ناپدید می‌شوند. تیم تحقیقاتی این فرآیند را با یک دستگاه پوشیدنی کامل، شامل لوگوهای دوخته‌شده از همان ماده، آزمایش کرد و مشاهده کردند که دستگاه ظرف چند ماه به‌طور کامل تجزیه شد.

داده‌های الکترومایوگرافی (EMG) در این آزمایش جمع‌آوری شدن

چشم‌انداز آینده

محققان امیدوارند در آینده، اجزای حافظه و منطقی مبتنی بر فیبر را توسعه دهند. همچنین، آن‌ها در حال بررسی روش‌های تخریب قابل‌کنترل هستند که در شرایط خاصی مانند تغییرات نور یا سطح pH فعال شوند. در صورت موفقیت، این پیشرفت‌ها می‌توانند فناوری را برای ساخت الکترونیک‌هایی با عملکرد بالا و در عین حال دوستدار محیط زیست، به سطحی جدید ارتقا دهند.

مشخصات فنی فیبرهای رسانای زیست‌تخریب‌پذیر

مزایای کلیدی این فناوری

• زیست‌تخریب‌پذیری کامل بدون باقی گذاشتن پسماند سمی
• قابلیت تولید انبوه با روش‌های مقیاس‌پذیر
• کارایی بالا و دوام مکانیکی مشابه مواد معمولی
• کاربرد گسترده در الکترونیک‌های پوشیدنی مانند حسگرها و دستگاه‌های هوشمند

این نوآوری می‌تواند گام بزرگی در جهت کاهش اثرات مخرب زباله‌های الکترونیکی باشد و همزمان، راه را برای توسعه دستگاه‌های پوشیدنی پیشرفته و پایدار هموار کند.