電子廢棄物也稱為電子垃圾,電子廢棄物被填埋或者焚燒時,其中的重金屬滲入土壤,進入河流和地下水,將會造成當地土壤和地下水的污染,直接或間接地對當地的生物造成損傷;如劇毒的二惡英、呋喃、多氯聯苯類等致癌物質,對自然環境和人體造成危害。鉛會破壞人的神經、血液系統以及腎臟,影響幼兒大腦的發育。如何安全處理這些數量龐大的廢舊電子垃圾,是一個亟待解決的問題。
這是一個電致變色顯示器。它使用一種叫做PEDOT:PSS的有機聚合物,其中光吸收隨著電壓的施加而變化——因此,顯示器的每個部分在幾乎透明和不透明的狀態之間變化。顯示器包括聚(3,4-乙撐二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)電致變色層,基于明膠的電解質和沉積在纖維素二乙酸酯基板上的Au電極。我們研究了各種自然來源的離子物種對電解質的離子電導率的影響以及顯示器的品質因數。與旋涂參考器件相比,印刷器件顯示出32±4%的電致變色對比度和3.0±1.4s的切換時間。噴墨印刷的利用使得能夠制造具有可單獨尋址的像素的不同器件設計。由于明膠水凝膠的自粘特性,顯示器可以無害地穿著在皮膚上,而不會降低性能。
電子垃圾的問題越來越嚴重。如果電子元件不能重復使用或回收,生物降解也是一個很好的解決方案。最近,德國卡爾斯魯厄理工學院(KIT)的科學家創造了一種實驗性的新型電子顯示屏,不需要的時候可以堆肥。
這是一個電致變色顯示器。它使用一種叫做PEDOT:PSS的有機聚合物,其中光吸收隨著電壓的施加而變化——因此,顯示器的每個部分在幾乎透明和不透明的狀態之間變化。顯示器包括聚(3,4-乙撐二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽(PEDOT:PSS)電致變色層,基于明膠的電解質和沉積在纖維素二乙酸酯基板上的Au電極。我們研究了各種自然來源的離子物種對電解質的離子電導率的影響以及顯示器的品質因數。與旋涂參考器件相比,印刷器件顯示出32±4%的電致變色對比度和3.0±1.4s的切換時間。噴墨印刷的利用使得能夠制造具有可單獨尋址的像素的不同器件設計。由于明膠水凝膠的自粘特性,顯示器可以無害地穿著在皮膚上,而不會降低性能。
聚合物沉積在二醋酸纖維素基底上,密封在電解質明膠中,使顯示屏柔軟而粘稠。電流通過金電極施加。像其他電致變色顯示器一樣,這種顯示器也可以通過使用噴墨打印機廉價生產。此外,這種印刷工藝非常易于商業生產。當然,也可以小批量生產定制形狀和尺寸的特殊屏幕。
據研究人員稱,這項技術有可能在短生命周期內得到應用。這些應用可能包括監測患者狀況的一次性皮膚磨損傳感器,或顯示食品是否變質的食品包裝。
KIT光學技術研究所印刷電子組組長gerardhernandez-Sosa說:“據我們所知,這是第一次展示噴墨印刷生產的可生物降解顯示器。它將為其他電子元件的可持續創新和環保電子產品的生產鋪平道路。