回收電子產(chǎn)品的挑戰(zhàn)之一是，如果扔進(jìn)垃圾填埋場，里面的組件永遠(yuǎn)不會(huì)分解。即使在回收的電子產(chǎn)品中，從廢棄的電子設(shè)備中分離和回收有價(jià)值的材料也非常具有挑戰(zhàn)性。為了幫助更輕松地回收電子產(chǎn)品，杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)了他們所謂的世界上第一個(gè)完全可回收的印刷電子產(chǎn)品。

使用一種可以使用水和聲波將其還原為原始構(gòu)建塊的晶體管來演示印刷電子設(shè)備。這一進(jìn)步是在納米纖維素實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的，納米纖維素是從植物中提取的材料，通常使用木材廢料制成。研究人員將納米纖維素與常見的印刷技術(shù)相結(jié)合，以生產(chǎn)柔性電子電路。這種材料是可生物降解的，多年來一直用于包裝。

它作為絕緣體和電子產(chǎn)品的潛在應(yīng)用已經(jīng)為人所知多年，但之前沒有人想出如何在可印刷油墨中使用它。杜克大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種方法，通過將納米纖維素還原為結(jié)晶??形式并加入少量鹽，將納米纖維素加入可印刷油墨中。

然后將所得絕緣介電墨水與使用石墨烯制成的導(dǎo)電墨水和由碳納米管制成的半導(dǎo)體墨水混合。所得墨水形成了全碳晶體管，可以在室溫下使用氣溶膠噴射印刷將其印刷到紙基材上。

晶體管的回收從一系列浴槽開始，這些浴槽使用聲波輕輕振動(dòng)材料。將浴過程產(chǎn)生的溶液添加到離心機(jī)中，使碳納米管和石墨烯的回收率非常接近 100%。然后這些材料可以通過相同的印刷過程重復(fù)使用，而納米纖維素可以與紙基材一起回收。