تلفن های همراه به طور متوسط کمتر از 18 ماه استفاده می شوند و رایانه ها کمتر از سه سال. این زباله‌های الکترونیکی زیادی است که باید یا بازیافت یا تجزیه کنیم. مواد الکترونیکی زیست تخریب پذیر یعنی مبتنی بر چوب وجود دارند؟ از ریزتراشه‌ها گرفته تا باتری‌ها، وسایل الکترونیکی مبتنی بر چوب پاسخی فزاینده به بحران زباله‌های الکترونیکی هستند.
با معجزه زیست تخریب پذیر یعنی CNF آشنا شوید
علیرغم نام واضح آن، CNF یا فیبر نانوفیبریل شده سلولزی، چیزی است که موج جدید الکترونیک زیست تخریب پذیر مبتنی بر چوب را تشکیل می دهد. همانطور که از نام آن پیداست، از سلولز ساخته شده است که بلوک ساختمانی دیواره سلولی در اکثر گیاهان سبز است. CNF با شکستن چوب تا زمانی که الیاف خمیر کاغذ باقی بماند درست می شود، درست مانند فرآیند ساخت کاغذ، اما این الیاف به اندازه نانومتر کاهش می یابد. هنگامی که آن الیاف کوچک و خمیری شکسته می شوند، خواص پلاستیکی دارند و می توانند در تلفن های همراه بسیار مبتنی بر روند و قابل تعویض ما استفاده شوند.
آزمایش این ماده شامل بررسی میزان زیست تخریب پذیری مواد توسط قارچ بود. پاسخ: خیلی محققان میکروارگانیسم P. placenta را روی یک بستر CNF پوشش داده شده با اپوکسی اعمال کردند (اپوکسی CNF را در برابر رطوبت مقاوم می کند). بستر در مدت 60 روز به طور کامل در قارچ پوشانده شد. بر اساس این مطالعه، “پس از تخریب، بخش الکترونیکی باقی مانده را می توان جمع آوری کرد تا تجزیه و بازیافت شود.”
تغییر سخت ترین جزء الکتریکی برای بازیافت: ریزتراشه
ریزتراشه ها همیشه تهدید محیط زیست بوده اند! مواد پایه در تراشه‌های گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها از آرسنید گالیم ساخته شده است که حاوی آرسنیک است. CNF جایگزین آن خواهد شد!
علاوه بر این، محققان در مورد میزان اتلاف ریزتراشه های فعلی اظهار داشتند: «در یک تراشه الکترونیکی نیمه هادی معمولی، ناحیه فعال لایه نازک بالایی را تشکیل می دهد و تنها بخش کوچکی از تراشه است، در حالی که بستر پایینی که تراشه را نگه می دارد بیش از 99 درصد از مواد نیمه هادی تشکیل شده است. در تراشه‌های مایکروویو برای عملکردهای بی‌سیم، علاوه بر ضایعات زیرلایه زیرین، تنها بخش کوچکی از سطح تراشه جانبی برای ترانزیستورها/دیودهای فعال مورد نیاز استفاده می‌شود و بقیه فقط برای حمل سایر اجزای غیرفعال استفاده می‌شوند. این تراشه جدید فقط از کمترین مقدار سیلیکون مورد نیاز برای عملکرد تراشه استفاده میکند، به اندازه یک میکرومتر، با مقادیر کمی از فلزات دیگر که توسط قارچ تجزیه می‌شوند!
سایر کاربردهای خمیر چوب در الکترونیک
این فناوری فقط به ریزتراشه ها نیز محدود نمی شود. دانشمندان مؤسسه فناوری سلطنتی KTH در سوئد و دانشگاه استنفورد باتری‌هایی با ظرفیت بالا از خمیر چوب ساخته‌اند. مواد باتری به عنوان “الاستیک” و “فوم مانند” توصیف می شود و می تواند درجات بالایی از ضربه را متحمل شود. با این حال، قدرت واقعی این ماده این است که می تواند ذخیره انرژی 3 بعدی را امکان پذیر کند، بسیار بیشتر از یک باتری معمولی!
Max Hamedi از KTH به The Times of India گفت: «مواد سه بعدی متخلخل به عنوان مانعی برای ساخت الکترودها در نظر گرفته شده اند. اما ما ثابت کرده ایم که این مشکلی نیست. در واقع، این نوع ساختار و معماری متریال، انعطاف پذیری و آزادی در طراحی باتری ها را فراهم می کند.» ماده ای که باتری از آن ساخته شده است با همان فرآیند ریزتراشه چوب شروع می شود. الیاف درخت برای تولید نانوسلولز در مقیاس میکرو شکسته می شوند. سپس آن را حل می کنند، منجمد می کنند و انجماد و خشک می کنند تا از شر رطوبت خلاص شوند و سپس مولکول ها تثبیت می شوند. محصول نهایی یک آئروژل فشرده است که می تواند روی زمین فوتبال پخش شود، اگر صاف قرار گیرد!
مقاله ای از دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی نیز کار فوق العاده ای را در تشریح پتانسیل CNF انجام می دهد. مقاله بیان کرد، این ماده در پوشش های مانع، مواد غذایی و فیلم های انعطاف پذیر شفاف استفاده شده است. همچنین بیان می کند که CNF به راحتی تغییر میکند، در دسترس، تجدید پذیر و زیست تخریب پذیر است. علاوه بر پوشش آئروژل، این مقاله بیان کرد که یک راه امیدوارکننده برای CNF شامل استفاده از آن برای ساختن نانوکامپوزیت برای ساخت قطعات خودرو و سایر اجزای مکانیکی است. در این مقاله ذکر شده است که الیاف طبیعی گزینه بهتری برای الیاف شیشه هستند زیرا هزینه کمتری دارند، سبک تر هستند، می توانند زیست تخریب شوند و سایش کمتری روی تجهیزات ایجاد کنند. کاربردهای دیگر شامل ساخت فیلم‌های بسته‌بندی CNF، ایجاد کامپوزیت‌های شفاف نوری، استفاده از آن در حسگرهای زیستی برای تثبیت مولکول‌های فعال زیستی مانند آنتی‌بادی‌ها، استفاده از آن در داروسازی برای تثبیت داروها و حتی استفاده از نانوذرات CNF و نقره برای خواص ضدباکتریایی که با هم دارند.
خوب، پس چه زمانی می توانیم عجایب تکنو چوب خود را تهیه کنیم؟!
متأسفانه، استفاده‌های جدیدتر مانند ریزتراشه هنوز راه‌هایی برای پذیرش ندارند این وسایل الکترونیکی مبتنی بر الیاف چوب را ندارند. یکی از محققان این ریزتراشه، ژنچیانگ ما، به CNBC گفت که او تردید دارد که سازندگان ریزتراشه حاضر به استفاده از فناوری جدید به این زودی ها باشند. هزینه های اولیه برای تغییر حالت فعلی عملکرد بسیار زیاد است. Ma پیش‌بینی میکند که تغییر ممکن است ناشی از مشوق‌های دولت برای پذیرش این فناوری باشد، مانند پنل‌های خورشیدی یا خودروهای الکتریکی. در همین حال، این گروه قبلاً برای استفاده از فناوری در فناوری پوشیدنی، به دلیل ویژگی‌های شفاف و انعطاف‌پذیر CNF، برای ثبت اختراع ثبت کرده است. علاوه بر این، مقاله دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی اشاره کرد که استفاده از CNF در تولید قطعات، تا سال 2013، هنوز آزمایشات قابل توجهی از نظر مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر رطوبت، دوام و قابلیت بازیافت داشته است. با این حال، به نظر می رسد که این فناوری امیدوارکننده ای است که باید به آن توجه داشت!
در این مقاله از وبلاگ حامی بازیافت سعی کردیم از دریچه ای آینده محصولات الکترونیکی را هرچند به اختصار به نظاره بنشینیم! همیشه میتوانید زباله ها و ضایعات الکترونیکی خود را مانند ضایعات کامپیوتر های قدیمی خود به بهترین قیمت و آسانترین روش به ما بفروشید!
بدون دیدگاه