可持续的电子材料:电子设计的未来
关键的外卖
由于资源的限制,电子行业的做法是不可持续的。
未来可能会有比黄金更好的导电材料。
有很多积极研究新的可持续的电子选项。
在我年轻时,我喜欢制造纸飞机。但是,随着时间的进展,我开始不满意建筑只是普通的纸飞机。相反,我想建立看起来真实的东西。我爸爸不同意,说简单介绍不会模具的方式,我想要的。不过,我一直努力,直到我的手指和精神塑造了一架二战战斗机的假象。英里的胶带纸的形状在一起举行。
让我们来谈谈如何寻求同样的创造力和聪明才智彻底改变我们未来将建立电子电路。
可持续的电子材料
未来将包含biologically-driven电子设计
新可持续技术可以重塑电子工业正如,试图构建一个现实的纸飞机改变了我的观点。没有可持续性的影响,电子工业面临着挑战。当然,消费者/工业/军事/航空电子设备的需求不会消失。然而,使用的材料构建这些设备减少,最终会消失。
我可以建造相同的飞机从一个塑料包我以前做过很多次了。我可以让一个模型从纸几乎没什么,和挑战给我爸爸,我做些不同的事情。同样的,追求可持续发展的电子产品,做些不同的事情,我们回到了纸。
可持续性围绕使用原材料,可再生资源的基础。可持续发展的重要性,作为管理者的环境中休息,而不是在开采贵金属或污染水源与有毒物质填充垃圾填埋场。生产传感器从纸质和nanocellulose是可持续发展的一个很好的例子。而不是在电子设备中使用宠物电影,或FR4在多氯联苯,设计和生产过程可以指定使用可再生、可降解、光纤nanocellulose作为一个可行的选择。
科学家们采取纤维素进一步通过3 d打印。早期的研究表明,3 d印刷纤维素无线传感器传输数据到物联网(物联网)。压花独特纤维素形状与改善导电油墨可能会导致新的灵活和可降解设备的生产。纸获胜。
而nanocellulose基质的概念和绝缘体看起来有趣,科学家已经制造壳聚糖质子导体上纸基板。这一发展的意义建立在两种材料制成的收敛性质。壳聚糖质子导体,来源于结构聚合物,甲壳纲动物的外骨骼,有半导体性质。
现代现代问题的解决方案:e-Biologics
10000年后,一个未来的考古学家偶然发现一个古老的垃圾填埋场和发掘电子设备的塑料盒。然后,一个研究小组将会惊叹于一个看似先进的文明可以使用这样的产品。这个故事可以有一个不同的结论,因为生物塑料的引入。智能包装可能包括促生长的电路,包括温度传感器来跟踪并提供诊断前分解成它的原始状态。
生物塑料提供一个解决方案,但其他电子生物材料存在。下一个电路板可能由e-biologics通过微生物的作用。设计电路与微生物组成或生产设备,包括e-biologics拿走电子工业从传统实践依赖于严厉的化学物质。生产e-biologics不需要大量的能源或任何有毒物质。
研究表明,e-biologics可能提供改进的性能和设计灵活性。事实上,通过微生物过程的金属和semi-metallics提供导电,电容,光致发光,光活化的属性。团队已经表明,他们可以使用微生物方法生产半导体材料。改进的性能,e-biologic生产可能发生大规模的最小成本。
电子创新来自生物学实验室
蛋白质价值千金的吗?
导电性的黄金标准一直是——嗯——黄金。然而,黄金的使用,和其他贵金属,提供了一个有趣的伦理困境。在某些情况下,冲突横行的政权通过开采黄金金融战争。此外,用于挖掘黄金的开采实践生活和饮用水供应充满有毒尾矿风险。
研究可持续的电子产品可能推翻黄金作为主要的导电材料。蛋白质纳米线由细菌提供内存设备所需的电导率,有机发光二极管、太阳能电池、生物传感器。科学家已经建立了导电nanofilaments通过引入氨基酸半胱氨酸的蛋白质。半胱氨酸引起反应,使正常蛋白质成为导电绝缘。
另一个应用程序对蛋白质的地方电子硬胶。明胶的使用可以使病人摄入生物医学应用。
生活电子作为一个未来的设计中
科幻小说往往提供飞船在思想上超越生活的前提下,以机动性,魔术师human-flown飞船。在许多情况下,科学已经开始赶上科幻研究有机电子元件。研究聚合物产生了p型和n型半导体聚合物性质。随着发展成高性能半导体聚合物,这些设备可能适用于太阳能电池和应用程序中需要的离子和电子传导电流。
生活电器的概念变得更加现实通过研究利用DNA从渔业获得副产品生产光子学和有机电子产品。因为DNA特性的光学透明性,它作为一个基本组成部分的有机发光二极管和光子数组。除了使用DNA对光学应用,科学家们也用commercially-extracted DNA作为有机场效应晶体管的栅极绝缘层。
可持续发展是现在
任何问题关于可持续的电子材料应该从“何时”而不是“如何开始。“目前的格式,现在即将大幅转向可持续的景观,可再生的电子产品。
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