Компьютерный чип, изготовленный с использованием кожи грибов, может быть легко переработан.
Основа компьютерных чипов и батарей, как правило, изготавливается из пластика, не подлежащего переработке, но использование кожицы определенного вида грибов позволит сократить количество электронных отходов. Использование кожи грибов для изготовления основы компьютерных чипов и батарей облегчит их переработку.
Все электронные схемы, состоящие из проводящих металлов, должны находиться в изолирующем и охлаждающем основании, называемом подложкой. Почти в каждом компьютерном чипе эта подложка сделана из не перерабатываемых пластиковых полимеров, которые часто выбрасываются по окончании срока службы чипа. Это вносит свой вклад в 50 миллионов тонн электронных отходов, которые производятся каждый год.
"Подложка сама по себе является наиболее сложной для переработки", - говорит Мартин Кальтенбруннер из Университета Иоганна Кеплера в Линце, Австрия. "Она также является самой большой частью электроники и имеет самую низкую стоимость, поэтому если у вас есть определенные чипы на ней, которые на самом деле имеют высокую стоимость, вы можете захотеть их переработать". Кальтенбруннер и его коллеги попробовали использовать кожу гриба Ganoderma lucidum в качестве биоразлагаемой электронной подложки.
Гриб, который обычно растет на разлагающейся древесине, образует кожуру, чтобы защитить свой мицелий, корнеподобную часть гриба, от чужеродных бактерий и других грибов. На других грибках, протестированных исследователями, кожица не росла. Когда они извлекли и высушили кожу, то обнаружили, что она гибкая, является хорошим изолятором, выдерживает температуру более 200°C (390°F) и имеет толщину, подобную толщине листа бумаги - хорошие свойства для подложки схемы.
Если хранить кожу вдали от влаги и ультрафиолета, она может прослужить сотни лет, говорит Кальтенбруннер, поэтому она вполне подойдет для срока службы электронного устройства. Важно, что она также может разложиться в почве примерно за две недели, что делает ее легко перерабатываемой.
Кальтенбруннер и его команда создали металлические схемы поверх кожицы мицелия и показали, что они проводят электрический ток почти так же хорошо, как и на подложке из стандартных пластиковых полимерах. Подложка остается эффективной даже после сгибания более 2000 раз, и исследователи продемонстрировали, что она также может работать в качестве базовой батареи для маломощных устройств, таких как датчики Bluetooth.
Исследователи надеются, что грибная подложка будет использоваться для электроники, не рассчитанной на длительную работу, например, носимых датчиков или радиометок, но сначала им нужно показать, что она может работать в современных промышленных электронных процессах.
"Созданные прототипы впечатляют, а полученные результаты являются революционными", - говорит Эндрю Адамацки из Университета Западной Англии в Бристоле, Великобритания. По его словам, сочетание кожи мертвого мицелия с пластырями из живого грибкового материала, разрабатываемого для возможного применения в качестве сенсорной кожи для адаптивных зданий и роботов, может помочь в разработке носимых грибковых устройств.
