基於(yu) 環保理由,有種聲音呼籲能開發可經過規劃、循序漸進的分解技術,讓各種甚至構造複雜的電子裝置能化為(wei) 容易回收的零組件或是無毒性的化學物質,而不是變成全球一年可達到4,000萬(wan) 至5,000萬(wan) 公噸的電子廢棄物。
正在嚐試開發瞬時材料(transient material)的科學家們(men) ,目標之一就是希望各種電子裝置一旦失去效用就能分解;美國愛荷華州立大學(Iowa State University)機械工程副教授Reza Montazami表示,知道這種可分解複合材料何時會(hui) 分解非常重要,如此才能將之應用於(yu) 醫療用植入式電子裝置、環境傳(chuan) 感器等。
Montazami日前於(yu) 新出版《Advanced Functional Materials》期刊發表的一篇報告,揭露了他在可分解材料之穩定性、以及如何觸發材料分解機製等方麵的研究成果,可望做為(wei) 未來開發瞬時電子組件的有效基礎。
多年來,外科手術所采用的縫線、縫合釘等,是使用如polyglactin、polyglycolic acid等材料,會(hui) 在曝露於(yu) 水或是人體(ti) 組織的酵素、噬菌細胞時,以可預測的速率分解。而采用這種瞬時材料來開發電子裝置的想法,先前美國塔夫斯大學(Tufts University)與(yu) 西北大學(Northwestern University)的研究人員也曾經提出。
在2012年9月的《Science》期刊,有一篇報告敘述了利用以氧化鎂(magnesium oxide)塗布、以蠶絲(si) 為(wei) 基底的材料製作場效晶體(ti) 管(FET)、電阻、二極管、加熱器與(yu) 壓力傳(chuan) 感器的技術,那些裝置能在測試管內(nei) 與(yu) 實驗老鼠體(ti) 內(nei) 正常運作,並如期分解。
上述技術的目標是製造出能植入人體(ti) 、透過感應線圈接收外來電源,並能在不對病患產(chan) 生毒害、也不必透過手術來移除的前提下完全自然分解的電子裝置。該報告作者、塔夫斯大學工程學院生物工程教授Fiorenzo Omenetto表示,這類裝置剛好與(yu) 整合了具備長期物理與(yu) 電氣穩定性設計IC的傳(chuan) 統電子裝置完全相反。
如果能以可分解材料來製造手機等電子產(chan) 品,地球環境將可望因此受益、免除了電子廢棄物堆積的困擾。為(wei) 此愛荷華州立大學的Montazami團隊也打造了一係列研究用的可分解電子零組件,包括數據傳(chuan) 送天線、電阻、電容與(yu) LED,而他們(men) 的進展是開發出一種聚合物複合材料薄膜,能做為(wei) IC基板使用。
該種薄膜還能通過與(yu) 聚合物共同使用或堆於(yu) 其上的材料,調配出不同的物理特性與(yu) 分解速度。Montazami的團隊在下麵的視頻影片中,展示了一顆藍光LED的接腳與(yu) 聚合物基板在滴了兩(liang) 滴水之後分解成液體(ti) 的實況。
可分解電子組件能減少電子廢棄物、或是用以製作人體(ti) 植入裝置;運用這種瞬時性電子組件來製作智能卡等數據儲(chu) 存裝置,還可在裝置被偷竊時保護個(ge) 人隱私或是機密這種裝置可以配備一個(ge) 內(nei) 含溶劑的“自殺開關(guan) ”,一旦開啟就能銷毀敏感數據…當然,還有裝置本身!
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