Naukowcy stworzyli biodegradowalny chip z jajka

Wysokiej jakości elektronika wyróżnia się trwałością, ale niestety niemal wszystkie komponenty urządzeń elektronicznych po trafieniu na wysypiska rozkładają się przez co najmniej kilkadziesiąt lat i zatruwają ziemię, uwalniając do środowiska niebezpieczne i toksyczne związki. Problem ten dotyczy wszystkich krajów i wielu naukowców od dawna stara się znaleźć alternatywne materiały, które po zakończeniu użytkowania po prostu rozpadłyby się na bezpieczne komponenty i nie szkodziłyby środowisku. Całkiem niedawno jednej z grup badawczych udało się opracować unikalną metodę tworzenia przyjaznego dla środowiska chipa elektronicznego. Międzynarodowy zespół naukowców z Wielkiej Brytanii i Chin stworzył chip na bazie jaj, a dokładniej tylko części jaja - białka, o którym wiadomo, że jest bogate w białko.

Jeden z badaczy wyjaśnił, że aby stworzyć chip, nałożyli bardzo cienką warstwę włókien białkowych na płytkę krzemionkową. Po jednej stronie folii nałożono elektrody magnezowe, a po drugiej elektrody wolframowe. Według badaczy zarówno wolfram, jak i magnez łatwo i szybko rozpadają się w warunkach naturalnych, dlatego wybrano te materiały do stworzenia nowego ekologicznego chipa.

Następnie, wykorzystując jako bazę nowy chip z białka jaja, naukowcom udało się stworzyć biodegradowalny memrystor – niewielki element urządzeń elektronicznych, który może przechowywać informacje.

Teoretycznie takie elementy istniały już od początku lat 70., ale dopiero 8 lat temu inżynierom z Hewlett Packard udało się stworzyć pierwszy na świecie memrystor. W komputerach takie elementy odpowiadają za przechowywanie informacji i umożliwiają niemal natychmiastowe ładowanie systemu operacyjnego. Oczywiście, w działaniu memrystora białkowego występują pewne osobliwości, w szczególności działa on przy pewnym poziomie wilgotności.

Specjaliści przetestowali unikalny element pamięci i w pierwszym okresie próbnym działał on normalnie przez ponad 3 miesiące. Po umieszczeniu przez naukowców zużytego chipa we wrzącej wodzie, po 10 godzinach wszystkie elementy płytki krzemowej całkowicie się rozpuściły. Pozostałe składniki chipa - krzem i dwutlenek krzemu - rozkładały się przez około 3 dni.

Warto zauważyć, że nowo powstały materiał, który opiera się na białku (głównym składniku białka), jest materiałem przejściowym. W dziedzinie urządzeń elektronicznych koncepcja ta jest stosunkowo nowa i oznacza, że materiały składające się z kilku pierwiastków są całkowicie rozkładane i nie szkodzą środowisku po zakończeniu okresu użytkowania. Po raz pierwszy taki materiał, rozkładający się w naturze, niemal bez pozostałości, został stworzony w laboratorium jednego z amerykańskich uniwersytetów zlokalizowanych w stanie Iowa. Następnie, w 2014 roku, naukowcy stworzyli miniaturową antenę, która przekazuje niezbędne informacje; po zakończeniu okresu użytkowania antena całkowicie rozkłada się na bezpieczne elementy.

Nad opracowaniem nowego, unikalnego, biodegradowalnego chipa pracowali naukowcy z kilku uniwersytetów – Zhejiang, Fujian, Cambridge i Uniwersytetu w Bolton (Wielka Brytania).

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