Ηλεκτρονικές συσκευές που «αυτοκαταστρέφονται» λόγω θερμότητας

Όταν οι συσκευές θερμαίνονται, το κερί λιώνει, απελευθερώνοντας το οξύ, που αποσυνθέτει τη συσκευή γρήγορα και πλήρως.

Το τι συμβαίνει στις ηλεκτρονικές συσκευές όταν... πεθαίνουν έχει απασχολήσει κατά καιρούς πολύ κόσμο, από τεχνικούς μέχρι βιομήχανους και οικολόγους.

Η ανακύκλωσή τους είναι δύσκολη, ενώ κάποιες από τις ύλες που διαθέτουν καθιστά προβληματική την απόρριψή τους σε χωματερές.

Το πρόβλημα θα λυνόταν εάν οι συσκευές απλά αποσυντίθονταν μόνες τους- και σε αυτή την κατεύθυνση κινείται η δουλειά ερευνητών του University of Illinois, που ανέπτυξαν αυτοκαταστρεφόμενες/διασπώμενες συσκευές, οι οποίες «ενεργοποιούν» τις...αυτοκτονικές ιδιότητές τους χάρη στη θερμότητα. Επίσης, ανέπτυξαν ένα τηλεχειριστήριο που επιτρέπει την ενεργοποίηση της λειτουργίας αυτής κατά βούληση.

Της ερευνητικής ομάδας ηγείται ο καθηγητής αεροδιαστημικής ναυπηγικής Σκοτ Ρ. Γουάιτ, και η δουλειά τους αυτή δημοσιεύτηκε στο Advanced Materials.

«Επιδείξαμε ηλεκτρονικά που “είναι εκεί” όταν τα χρειάζεσαι και εξαφανίζονται όταν δεν τα χρειάζεσαι άλλο» λέει σχετικά.

«Πρόκειται για έναν τρόπο δημιουργίας βιωσιμότητας στα υλικά που χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα ηλεκτρονικά. Ήταν η πρώτη μας προσπάθεια να χρησιμοποιήσουμε ένα ερέθισμα από το περιβάλλον για να πυροδοτήσουμε την καταστροφή».

Η ομάδα του Γουάιτ συνεργάστηκε με τον Τζον Ρότζερς, διευθυντή του Frederick Seitz Materials Laboratory στο Ιλινόις.

Η ομάδα του Ρότζερς είναι πρωτοπόρα στον τομέα των συσκευών που αποσυντίθενται στο νερό, με εφαρμογές για βιοϊατρικά εμφυτεύματα. Μαζί, οι δύο ερευνητικές ομάδες αντιμετώπισαν το πρόβλημα της χρήσης άλλων ερεθισμάτων για την αποσύνθεση συσκευών, περιλαμβανομένου του υπεριώδους φωτός, της θερμότητας και της άσκησης μηχανικής πίεσης.

Ο στόχος είναι η εύρεση τρόπων για την αποσύνθεση συσκευών έτσι ώστε οι κατασκευαστές να μπορούν να ανακυκλώνουν ακριβά υλικά από χρησιμοποιημένες ή αχρηστευμένες συσκευές, έτσι ώστε να διασπώνται σε μια χωματερή.

Οι συσκευές αυτές χρησιμοποιούν κυκλώματα μαγνησίου εκτυπωμένα σε πολύ λεπτά, εύκαμπτα υλικά.

Οι ερευνητές «παγιδεύουν» μικροσκοπικά σταγονίδια ενός αδύναμου οξέος σε κερί, και καλύπτουν τις συσκευές με αυτό. Όταν οι συσκευές θερμαίνονται, το κερί λιώνει, απελευθερώνοντας το οξύ, που αποσυνθέτει τη συσκευή γρήγορα και πλήρως.

Για την ενεργοποίηση της διαδικασίας εξ αποστάσεως, οι ερευνητές ενσωμάτωσαν έναν δέκτη ραδιοσυχνοτήτων και ένα επαγωγικό θερμαντικό πηνίο στη συσκευή.

Ο χρήστης μπορεί να στείλει σήμα για να προκαλέσει τη θέρμανση του πηνίου, λιώνοντας το κερί και αποσυνθέτοντας τη συσκευή.

Επίσης, οι ερευνητές μπορούν να ελέγξουν το πόσο γρήγορα η συσκευή αποσυντίθεται, ρυθμίζοντας το πάχος του στρώματος κεριού, τη συγκέντρωση του οξέος και τη θερμοκρασία.

Πηγή