Scientists unveil ultra-thin electronics that can dissolve into the body
2017-07-16 21:00
一组来自加利福尼亚的科学家已经开发出一系列有机电子元件,这些元件在使用后将无害地溶解到他们的环境中。
由斯坦福大学化学工程教授镇安宝领导,该团队的发明包括一种可生物降解的半导电聚合物、可分解和灵活的电子电路,以及一种可生物降解的衬底材料,用于将这些电气元件安装在上面。
完全灵活和生物兼容,超薄薄膜基板允许组件安装在粗糙和光滑的表面。
总之,这些组件可用于创建生物相容性、超薄、轻质和低成本的电子产品,以应用于可穿戴电子产品到大规模环境调查的多样性。
最重要的是,当电子设备不再有用时,它将生物降解成对人体和环境无害的无毒成分。
而有机电子电路是由铁选择的,因为它的无毒性质,薄膜基片是由纤维素发展。这使得电子产品可以穿在皮肤上,并有可能植入人体内,这需要进一步的测试。
除了组件在人体和人体内部使用的潜力外,研究小组还建议,该电子产品可用于制造生物降解测量设备,可由飞机在偏远地区降落,在不损害环境的情况下对景观进行观测。
这些来自斯坦福大学(Stanford University)、加州大学(University Of California)和惠普企业(Hewlett Packard Enterprise)的研究人员,目睹了对电子产品的巨大需求,导致了大量的浪费,更不用说快速消耗镓和铟等稀有元素了。
在意识到了对环境友好和生物集成有机电子学的迫切需要之后,该团队着手开发一种能够模仿人体皮肤可伸缩、自我健康和生物降解特性的半导电聚合物和电子电路。
研究小组在发表在“美国国家科学院院刊”上的研究论文中说:“消费电子产品性能要求的提高和使用寿命的缩短,导致了电子废物的快速增长。”目前,消费类电子产品通常采用不可分解、非生物兼容、有时甚至有毒的材料制造,在全球范围内引发了严重的生态挑战。
虽然其他灵活的超薄电子产品已经存在,但鲍和她的团队开发的有机电子产品是第一个完全生物兼容和可生物降解的。
“我们的工作大大提高了有机材料,使环境友好和生物集成电子应用,”论文说。
这些聚合物的主要缺点是与传统硅基电子器件相比具有相对低的电性能。
丁磊,该论文的第一作者和博士后研究员与包,告诉德泽恩:“目前,我们正在努力进一步改善这些聚合物的性能。下一步还包括可降解电子产品的可伸缩制造,以及将这些可降解聚合物的应用范围扩大到不同的应用领域,如化学/生物传感器,甚至更复杂的电子学。“
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加州的一群科学家已经开发出超薄的、可生物降解的电子产品,可用于医疗和环境应用。
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