Elektronická kůže jako levná a recyklovatelná náhrada elektroniky

Elektronika, kterou nosíme na těle už je dnes poměrně běžná, chytré hodinky je možné koupit za relativně malý peníz. Problém je ale v tom, že se stále jedná o poměrně masivní zařízení, které není úplně pohodlné. Nedávno byla publikována výroba umělé kůže, obsahující jednoduchý elektrický obvod, která je skutečně nositelná (wearable) a poměrně dobře samoopravitelná (self-healing).[1,2]

Problémem nositelné elektroniky je velké a dlouhodobé namáhání, které může způsobit tvorbu poruch. Proto musí mít tyto zařízení samoopravovací vlastnosti, tzn. musí být schopny tyto poruchy opravit.

Publikovaná práce popisuje výrobu zařízení, které dokáže např. monitorovat tep, teplotu a další. Elektronický obvod je uložen v pružném plastovém obalu. Problémem ovšem je jak vytvořit dostatečně pružné, vodivé spoje. Klasické řešení pomocí kovových drátů nebo spojů ve stylu plošného spoje nevydrží takové namáhání.

Proto byl místo drátů použit kapalný kov, konkrétně slitina india a gallia, které tvoří eutektikum s teplotou tání nižší je pokojová teplota.[3] Takto vytvořené spoje vydrží opakované natažení o více než 100 % a díky samoopravovacím vlastnostem polyiminu dokáže zařízení přežít i rozříznutí nožem.

Polyimin je jako materiál velice výhodný i z hlediska recyklace, lze ho snadno depolymerovat a poté nechat znovu zpolymerovat. To je v dnešní době velmi důležitý faktor, protože množství vyhazované elektroniky je v současnosti obrovské (na rok 2021 se odhaduje 55 miliónů tun nefunkční elektroniky, která skončí v odpadu) a v dlouhodobém horizontu pochopitelně neudržitelné.

Toto řešení samozřejmě není ideální, už jen vzhledem k ceně, dostupnosti a toxicitě použitého eutektika, ale je to zajímavý a perspektivní směr výzkumu.

Odkazy

  1. Heterogeneous integration of rigid, soft, and liquid materials for self-healable, recyclable, and reconfigurable wearable electronics
  2. ‚Electronic skin‘ promises cheap and recyclable alternative to wearable devices
  3. Gallium–Indium eutectic

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..