Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Bang New York vừa chế tạo thành công một nguyên mẫu bảng mạch in 3D trên giấy, với đầy đủ thành phần điện tử tích hợp. Điểm đặc biệt của bảng mạch này là nó có thể được đốt cháy, dễ phân hủy và thân thiện với mơi trường.
Để làm ra bảng mạch này, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một mạch khuếch đại in trên giấy kết hợp điện trở, tụ điện và bóng bán dẫn. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu sử dụng sáp để in các chi tiết của bảng mạch lên một tờ giấy. Sau đó, các nhà nghiên cứu sử dụng công nghệ in 3D với loại mực có chất bán dẫn và dẫn điện. Tiếp đến, các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật in lụa để in các thành phần kim loại dẫn điện bổ sung và đổ chất điện phân dạng gel lên giấy.
Kết quả sau khi in cho thấy bảng mạch rất chi tiết và mỏng, tương tự như giấy ngay cả sau khi đã thêm các thành phần điện tử. Để kiểm tra khả năng phân hủy của bảng mạch này, nhóm nghiên cứu đã thử đốt và kết quả là bảng mạch giấy nhanh chóng biến thành tro bụi.
Nhóm nghiên cứu cho biết, việc này sẽ tạo tiền đề tốt để các ngành công nghệ tiến tới sản xuất các thiết bị điện tử thân thiện với môi trường, dễ phân hủy hoặc thiêu hủy, không tạo ra rác thải điện tử gây ô nhiễm môi trường.
Hiện tại, số lượng thiết bị điện tử được sản xuất ngày một tăng lên. Các thiết bị này sử dụng nguyên liệu thô và khi hết vòng đời, chúng trở thành rác thải điện tử khó phân hủy, xử lý. Theo ước tính, rác thải điện tử đã tăng gần gấp đôi trong 16 năm qua và chỉ có khoảng 20% được thu gom và phân hủy, tái chế hiệu quả.
Những thiết bị điện tử hết hạn sử dụng như tivi, điện thoại di động, máy tính là nguồn rác thải điện tử được nhìn nhiều nhất. Các thiết bị này có những bảng mạch được làm từ sợi thủy tinh, nhựa và dây kim loại. Những bảng mạch này rất khó tái sử dụng và tái chế.
Chính vì vậy, bảng mạch in trên giấy vừa được phát triển mang đến hy vọng về một tương lai mới cho ngành công nghệ toàn cầu, khi các mạch điện tử cùng các thành phần kết hợp được sản xuất từ vật liệu dễ phân hủy, giải quyết thách thức về rác thải điện tử hiện tại.
Quốc Bảo
Link: https://interestingengineering.com/innovation/easily-disposable-circuitry-on-a-sheet-of-paper
