Какой бы гаджет вы ни разобрали, вы найдете там печатную плату. Эти платы преимущественно изготавливаются из стекловолокна и эпоксидной смолы, совсем не дружественные к природе. Однако эксперты из Integrated Papertronic Techniques уверены, что платы можно сделать бумажными, а следовательно, более экологичными.
Бумага является очень доступным, гибким и экологически чистым материалом. Современные печатные платы изготовлены из экологически опасной смеси стеклянных волокон, смол и металлической проводки. В связи с трендом на одноразовые гаджеты и необходимостью борьбы с электронными отходами необходимо рассмотреть, как увеличить уровень переработки электронных устройств и производить больше одноразовой электроники с использованием соответствующих биоразлагаемых материалов.
Для создания бумажной печатной платы выполняется несколько шагов: печать воскового шаблона, нанесение краски на бумагу и трафаретная печать функциональных элементов, лазерная вырезка сквозных отверстий и добавление электропроводящих дорожек. Чернила используют смесь ведущих и полупроводных формул, способных образовывать резисторы, конденсаторы и транзисторы. Напечатанные провода и компоненты такие же гибкие, как и бумага, на которую они нанесены.
Предполагается, что одноразовые бумажные платы будут использоваться в беспроводных сенсорных сетях и интернете одноразовых вещей (IoDT).Такие устройства используются для оценки здоровья человека, мониторинга условий окружающей среды, в решениях для логистики и отслеживания отправлений, для систем мониторинга продуктов питания, а также в военных системах наблюдения или доставки.
Следует отметить, что устройства на основе бумажных печатных плат потребуют дополнительного ухода за упаковкой из-за чувствительности к влажности, что влияет на активное использование и срок хранения. Повреждение от воды уже является проблемой для традиционной электроники, но это может быть очень проблематичным, когда речь идет о бумажных печатных платах.
Для экологически чистой переработки использованные печатные платы бумаги и электронику можно растворить и отфильтровать, собрав ее элементы или эффективно сжечь с уловителем углерода.
Исследователям удалось отказаться от использования традиционных электронных компонентов, изготовленных из трудноперерабатываемых материалов. В частности, исследователи говорят, что пока они могут создать полностью бумажные регулируемые резисторы от 20 Ом до 285 кОм, суперконденсаторы емкостью до 3,29 мФ и полевые транзисторы.
В статье исследователи показали реализацию схемы усилителя, успешно опробованной при исследовании бумажных печатных плат.
