Spazio e Scienze

Flessibile e biodegradabile, l’elettronica diventa green

Ripensare l'elettronica, per un mondo migliore e meno inquinato. Un rapporto del Programma delle Nazioni Unite per l'ambiente stima che quasi 50 milioni di tonnellate di elettronica diventeranno un rifiuto quest'anno, superando di oltre il 20% il valore del 2015.

Per questo motivo è diventato impellente creare elettronica "eco friendly". Ed è proprio questo l'obiettivo della ricercatrice di Stanford Zhenan Bao e del suo team, con un progetto che ha dell'incredibile: sono riusciti a creare elettronica che imita il funzionamento della pelle umana, in modo da sviluppare dispositivi che si possono allungare, auto riparare e che siano, allo stesso tempo, biodegradabili.

elettronica biodegradabile
Il nuovo semiconduttore flessibile e biodegradabile creato dagli ingegneri di Stanford mostrato su un capello umano (crediti: Bao lab).

"Avevamo raggiunto i primi due obiettivi, flessibilità e capacità di auto ripararsi, quindi volevamo occuparci della biodegradabilità", ha spiegato Zhenan Bao. Il team è così riuscito a creare un dispositivo elettronico flessibile che può degradarsi facilmente aggiungendo un acido debole come l'aceto. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Proceedings of the American Academy of Sciences

"Questo è il primo esempio di un polimero semiconduttivo che può decomporsi", ha affermato il principale autore dello studio Ting Lei. Oltre al polimero, il team ha sviluppato un circuito elettronico degradabile e un nuovo substrato biodegradabile per il montaggio dei componenti. In questo modo quando il dispositivo elettronico non è più necessario, tutto l'insieme si può biodegradare in componenti non tossiche.

Il nuovo circuito elettronico non è basato sull'oro, bensì su componenti in acciaio. Zhenan Bao ha spiegato che l'acciaio è un prodotto molto ecologico e non è tossico per gli esseri umani. Il substrato è invece basato sulla cellulosa, la stessa sostanza di cui è fatta la carta.

Il team ha alterato le fibre di cellulosa affinché diventasse trasparente e flessibile, conservandone le capacità di rottura e la possibilità di applicare l'elettronica alla pelle o impiantarla nel corpo. Secondo i ricercatori questa nuova soluzione potrebbe essere usata per creare cerotti per misurare la pressione sanguigna, il valore del glucosio e il sudore.

Una persona potrebbe indossare il cerotto per un giorno o una settimana, e poi scaricare i dati raccolti. Per quanto riguarda gli impianti, per l'applicazione sarebbero necessari più studi a causa dell'invasività, ma c'è del potenziale. L'elettronica biodegradabile potrebbe essere usata anche per fare indagini su aree molto vaste in località remote.

Per esempio si potrebbero lanciare da un aereo sensori biodegradabili per monitorare il paesaggio, come una foresta. Oggi, infatti, è difficile monitorare delle aree molto ampie con i sensori senza contaminare l'ambiente.

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