Expertos de la Universidad de Duke han logrado imprimir un transistor funcional con tres “tintas” de carbono que, una vez utilizado, se puede reciclar sin que apenas los componentes pierdan efectividad
La incapacidad de la humanidad por asimilar la enorme cantidad de residuos electrónicos fruto de nuestro desarrollo ha gestado una crisis ambiental casi al mismo nivel que el cambio climático, sobre todo durante los últimos años.
La entidad Recyclia, por ejemplo, ha conseguido duplicar en sólo tres años el volumen de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos reciclados, pasando de 28.450 toneladas gestionadas en 2016 a 57.520 toneladas en 2019.
Por su parte, las estimaciones del Global E-Waste Monitor revelan que en el 2019 se produjo un récord en la producción de desechos electrónicos en todo el mundo, en concreto, de más de 53,6 millones de toneladas métricas.
Según los expertos de la Universidad de Duke, parte del problema viene dado por las dificultades a la hora de reciclar ciertos componentes de estos aparatos, sobre todo el silicio. Por ese motivo, han dado un giro de 180 grados al asunto para crear un dispositivo electrónico funcional y reciclable al 100%.
«Los componentes informáticos basados en silicio probablemente nunca desaparecerán, y no esperamos que la electrónica fácilmente reciclable como la nuestra reemplace la tecnología y los dispositivos que ya se utilizan ampliamente», ha comentado Aaron Franklin, profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática en Duke.
«Pero esperamos que, al crear dispositivos electrónicos nuevos totalmente reciclables y de fácil impresión y al mostrar lo que pueden hacer, puedan llegar a ser ampliamente utilizados en aplicaciones futuras», ha añadido.
Según lo expuesto en su estudio, publicado en la revista Nature, los expertos han construido un transistor completamente reciclable y completamente funcional hecho de tres tintas a base de carbono -grafeno y nanotubos de carbono- que se pueden imprimir fácilmente en papel u otras superficies flexibles y respetuosas con el medio ambiente.
La tercera tinta utilizada fue una a base de nanocelulosa, un material dieléctrico aislante derivado de la madera, «biodegradable» y que ya se usaba desde hace varios años en otras aplicaciones.
«La nanocelulosa es biodegradable y se ha utilizado en aplicaciones como envases durante años. Y aunque la gente conoce desde hace mucho tiempo sus aplicaciones potenciales como aislante en la electrónica, nadie ha descubierto antes cómo usarlo en una tinta imprimible. Esa es una de las claves para hacer que estos dispositivos totalmente reciclables sean funcionales”, ha señalado Aaron Franklin.
Usando las tres tintas en una impresora de chorro de aerosol a temperatura ambiente, el equipo ha demostrado que sus transistores totalmente de carbono funcionan lo suficientemente bien como para usarse en una amplia variedad de aplicaciones, incluso seis meses después de la impresión inicial.
Asimismo, han demostrado su reciclabilidad casi del 100% y han afirmado que tanto el grafeno y los nanotubos de carbono se pueden reutilizar en el mismo proceso de impresión perdiendo muy poco rendimiento. Después, debido a que la nanocelulosa está hecha de madera, simplemente se puede reciclar junto con el papel en el que se imprimió.
«Los productos electrónicos reciclables como este no van a reemplazar a toda una industria de medio billón de dólares de ninguna manera, y ciertamente no estamos ni cerca de imprimir procesadores de computadora reciclables», ha expresado Franklin.
«Pero la demostración de este tipo de nuevos materiales y su funcionalidad es, con suerte, un trampolín en la dirección correcta para un nuevo tipo de ciclo de vida de la electrónica», ha concluido.
