Biologisch abbaubare Elektronik

9. Mai 2017, 12:15 Uhr
Biologisch abbaubare Elektronik an einem Menschenhaar. Bild: Bao lab.
Biologisch abbaubare Elektronik an einem Menschenhaar. Bild: Bao lab.
Nachdem kein Teil des Alltags frei ist von Elektronik – man denke nur an Smartphones oder Wearables – nimmt der Elektronikschrott immer mehr zu. Laut einer Umweltorganisation der UN werden im Jahre 2017 insgesamt 50 Million Tonnen davon anfallen, was einer Steigerung um 20 % gegenüber 2015 entspricht.
Davon inspiriert haben der Ingenieur Zhenan Bao und sein Team eine neue Art Elektronik konzipiert. Es handelt sich dabei konkret um flexible Elektronik, die mit etwas schwacher Säure wie etwa in Essig verrottet. Die Forschungsergebnisse wurde kürzlich in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.

Zusätzlich zum eigentlichen Polymer – einem flexiblen, leitfähigen Kunststoff – wurde eine biologisch abbaubare elektronische Schaltung und ein neues ebenso kompostierbares Substratmaterial als Montagegrundlage für die elektronischen Bauteile entwickelt. Auch das Substrat ist flexibel und lässt sich zu rauen und glatten Oberflächen gleichermaßen formen. Wenn dann die Elektronik nicht mehr gebraucht wird, wird es zu nichtgiftigen Grundbestandteilen abgebaut.

Das Team fand heraus, dass schon leichter Stress bei diesem flexiblen Material genügt, um es aufzubrechen. Angefangen hat die Sache mit der Idee, dass Moleküle mit einer speziellen Bindungsform verwendet wurden, die einen guten Elektronentransport entlang der Moleküle erlauben. Doch diese Bindung ist auch für schwache Säuren und sogar schwächere als in Essig sensibel. Das Material ist also sowohl leitfähig als auch ohne besondere Maßnahmen abbaubar.

Sowohl das leitfähige Polymer als auch das Substrat bauen auf Zellulose auf, einem Grundstoff der Papierherstellung. Doch anders als dort wurden die Fasern so behandelt, dass sie durchsichtig sowie flexibel werden und doch einfach wieder zerstört werden können. Ein dünner Film dient entweder als Substrat oder auch als Umhüllung, falls man Elektronik implantieren möchte.
 
Kommentare werden geladen...
Verwandte Artikel