Изследователи от университета "Куин Мери" в Лондон, Великобритания, са разработили нови нанокомпозитни филми (тънки слоеве), използвайки нишесте, вместо материали на петролна основа, и отбелязвайки значителен напредък в областта на устойчивата електроника, съобщи Phys.org.
Изследването, публикувано в сп. Advanced Functional Materials, демонстрира разработването на биоразградими, гъвкави и електропроводими материали, които са обещаващи за широк спектър от електронни и сензорни приложения.
Тези нанокомпозити (многокомпонентни материали) от нишесте предлагат регулируеми механични и електрически свойства, което ги прави екологична алтернатива на материалите на петролна основа.
С нарастващата глобална нужда от устойчиви решения в електрониката, този пробив представлява важна стъпка към намаляване на електронните отпадъци и насърчаване на "зелена" електроника.
Новите нанокомпозитни филми са направени от нишесте - един от най-разпространените естествени полимери, срещани в растения като картофи, царевица и грах, и MXenes - високопроводими 2D материали. Тези филми могат да бъдат пригодени за различни приложения, например за наблюдение на движението на човешкото тяло, тактилни сензори и електронни интелигентни кожи.
Източник: Advanced Functional Materials (2024). DOI: 10.1002/adfm.202412138
Ключово нововъведение в областта на устойчивата електроника е това, че филмите на основата на нишесте се разлагат в рамките на един месец, когато са заровени в почвата - предлагайки бърз процес на разграждане, който рязко контрастира с конвенционалните неразградими пластмаси.
Освен това, чрез регулиране на концентрациите на MXenes, изследователите са постигнали прецизен контрол върху механичните свойства, електрическата проводимост и сензорните способности на филмите. Това позволява персонализирани приложения в различни индустрии - от здравеопазване до носима електроника. Тези композити използват естествени изобилни материали с производствен процес, разчитащ на вода като разтворител, което допълнително повишава техните качества за устойчивост.
"Работата ни представлява съществен напредък в справянето с глобалното предизвикателство на електронните отпадъци. Използвайки изобилни и биоразградими материали, ние откриваме нови пътища към устойчива електроника. Тези композити на базата на нишесте предлагат решение, което обединява отговорността към околната среда с високоефективни сензорни и електронни възможности", казва водещият автор на изследването Димитриос Папагеоргиу.
Изследователският екип вярва, че тези разработки проправят пътя към бъдеще, в което електронните устройства вече няма да са част от екологичното бреме, а ще допринасят за по-устойчива и кръгова икономика.
Изследването е публикувано в Advanced Functional Materials.
