Naukowcy stworzyli biodegradowalny chip z jajka

Jakościowa elektronika wyróżnia się trwałością, ale niestety prawie wszystkie elementy urządzeń elektronicznych po dotarciu na składowiska rozkładają się przez co najmniej kilka dekad i zatruwają ziemię, uwalniając niebezpieczne i toksyczne związki do środowiska. Ten problem dotyczy wszystkich krajów i wielu naukowców od dawna próbuje znaleźć alternatywne materiały, które po zakończeniu operacji rozpadną się na nieszkodliwe komponenty i nie spowodują szkody dla środowiska. Całkiem niedawno jedna z grup badawczych zdołała opracować unikalną metodę tworzenia przyjaznego dla środowiska układu elektronicznego. Międzynarodowy zespół naukowców z Wielkiej Brytanii i Chin stworzył chip, oparty na jajach, a dokładniej tylko na części jaja - białku, o którym wiadomo, że jest bogate w białko.

Jeden naukowiec wyjaśnił, że aby stworzyć chip, zastosowali cienką warstwę włókien białkowych do płytki krzemiennej. Po jednej stronie filmu zastosowano magnez, az drugiej strony elektrody wolframowe. Według naukowców zarówno wolfram, jak i magnez w warunkach naturalnych rozpadają się łatwo i szybko, dlatego te materiały wybrano do stworzenia nowego ekologicznego układu.

Następnie, biorąc pod uwagę nowy chip z białek jaja, naukowcy byli w stanie stworzyć biokompozytowy memrystor - mały element urządzeń elektronicznych zdolnych do przechowywania informacji. 

Teoretycznie takie elementy istniały od wczesnych lat 70., ale zaledwie 8 lat temu inżynierom Hewlett Packard udało się stworzyć pierwszy na świecie memristor. W komputerach elementy te są odpowiedzialne za przechowywanie informacji i umożliwiają prawie natychmiastowe ładowanie systemu operacyjnego. Oczywiście, istnieją pewne osobliwości w pracy memristor białka, w szczególności działa na pewnym poziomie wilgotności.

Specjaliści przetestowali unikalny element pamięci, który w pierwszym okresie testowym działał normalnie przez ponad 3 miesiące. Po zużyciu zużytych chipów we wrzącej wodzie, po 10 godzinach wszystkie elementy płytki krzemowej całkowicie się rozpuściły. Pozostałe składniki układu scalonego - krzem i dwutlenek krzemu - rozłożyły się na około 3 dni.

Warto zauważyć, że nowy stworzony materiał oparty na białku (główny składnik białka) odnosi się do materiałów przejściowych. W dziedzinie urządzeń elektronicznych koncepcja ta jest stosunkowo nowa i oznacza, że materiały składające się z kilku elementów są całkowicie rozkładalne i nie szkodzą środowisku po zakończeniu ich żywotności. Po raz pierwszy taki materiał, rozkładający się w naturze, został praktycznie stworzony bez śladu w laboratorium jednego z amerykańskich uniwersytetów zlokalizowanych w stanie Iowa. Następnie w 2014 r. Naukowcy stworzyli miniaturową antenę, która przekazuje niezbędne informacje, po zakończeniu operacji antena całkowicie rozkłada się na bezpieczne elementy.

Naukowcy z kilku uniwersytetów - Zhejiang, Fujian, Cambridge i Bolton University (Wielka Brytania) zaangażowali się w opracowanie nowego unikalnego chipu ulegającego biodegradacji.

[1], [2], [3], [4], [5]