Hispanopedia WikiLos dispositivos electrónicos biodegradables son circuitos y dispositivos electrónicos con una vida útil limitada debido a su tendencia a biodegradarse . Se propone que estos dispositivos representen implantes médicos útiles , [ 1 ] [ 2 ] y sensores de comunicación temporales.
Se han fabricado dispositivos electrónicos orgánicos como plataformas de materiales compostables sobre papel de aluminio [ 3 ] y papel [ 4 ] para incorporar estas funcionalidades ampliadas. En una implementación de esta idea, se utilizaron películas de papel como sustrato combinado y dieléctrico de puerta para su uso con capas activas basadas en pentaceno . [ 4 ] Esta idea se amplió para crear circuitos completos utilizando sustratos plegables a base de papel.
Los recubrimientos de seda podrían servir de base para dispositivos electrónicos, ya que se disuelven cuando el dispositivo deja de ser necesario. Un dispositivo de prueba, un circuito de calefacción alimentado mediante ondas de radio, se implantó bajo la piel de una rata con una herida. Tras la cicatrización de la herida, el implante simplemente se disolvió. La agencia de investigación militar estadounidense DARPA financió una investigación para construir una pequeña cámara soluble con este recubrimiento de seda para su uso como cámara espía desechable. [ 5 ]
Las bacterias de los cables ofrecen información sobre cómo se podrían fabricar dispositivos electrónicos biodegradables. [ 6 ]
Textiles electrónicos biodegradables
Los textiles electrónicos biodegradables (e-textiles) son un tipo de dispositivos electrónicos portátiles diseñados con componentes que se descomponen de forma natural en el medio ambiente. Estos textiles buscan reducir el impacto ambiental de los e-textiles convencionales, que contribuyen al creciente número de residuos electrónicos y textiles debido a la complejidad de sus materiales.
Investigadores de la Universidad del Oeste de Inglaterra (UWE) desarrollaron alternativas sostenibles a través del proyecto SWEET ("Textiles electrónicos sostenibles, portátiles y ecológicos"). Produjeron monitores cardíacos ECG y sensores de temperatura biodegradables utilizando materiales como el grafeno y el PEDOT:PSS . El análisis del ciclo de vida muestra que los electrodos a base de grafeno tienen un impacto ambiental 40 veces menor que los electrodos estándar de la industria. Los dispositivos se enterraron en el suelo durante uno y cuatro meses para evaluar la degradación, incluyendo la pérdida de peso, el crecimiento microbiano y la resistencia a la tracción. Los resultados mostraron una pérdida de peso aproximada del 50 % en cuatro meses, una pérdida de resistencia del 98 %, con una actividad microbiana comparable a la de las muestras de control. [ 7 ]
En la Universidad de Cornell , los investigadores desarrollaron "Eco-Threads", un conjunto de prototipos biodegradables que incluyen una prenda interior con sensor de pH, sensores táctiles, recipientes para el almuerzo tejidos termosensibles y geles refrigerantes de punto. Estos se fabricaron utilizando métodos basados en hilos, como el hilado húmedo y el recubrimiento, incorporando materiales conductores biodegradables como nanotubos de carbono , nanocables de plata , carbón activado y PEDOT:PSS. Un taller de codiseño con profesionales de textiles electrónicos produjo innovaciones adicionales, incluyendo un sensor elástico, un sensor de ganchillo y una manta de picnic con sensor de pH. [ 8 ]
Referencias
- ↑ Kim DH, Kim YS, Amsden J, Panilaitis B, Kaplan DL , Omenetto FG, Zakin MR, Rogers JA (2009). "Electrónica de silicio sobre seda como vía hacia dispositivos biorreabsorbibles e implantables" . Appl. Phys. Lett . 95 (26): 133701. doi : 10.1063/1.3274132 . PMC 2809667 . PMID 20111628 .
- ↑ Rogers, JA; et al. (2011). "Electrónica epidérmica". Science . 333 (6044): 838– 843. Bibcode : 2011Sci...333..838K . doi : 10.1126/science.1206157 . OSTI 1875151 . PMID 21836009 . S2CID 426960 .
- ↑ Yoon MH, Yan H, Facchetti A, Marks TJ (30 de junio de 2005). "Transistores e inversores orgánicos de efecto de campo de bajo voltaje habilitados por polímeros reticulados ultrafinos como dieléctricos de puerta". J Am Chem Soc . 127 (29): 10388–95 . Bibcode : 2005JAChS.12710388Y . doi : 10.1021/ja052488f . PMID 16028951 .
- 1 2 Yong-Hoon K, Dae-Gyu M, Jeong-In H (2004). "Matriz de TFT orgánica sobre un sustrato de papel". IEEE Electron Device Letters . 25 (10): 702– 4. Bibcode : 2004IEDL...25..702K . doi : 10.1109/LED.2004.836502 .
- ↑ "La seda guarda la clave de los dispositivos que se disuelven después de su uso" .
- ^ Meysman, Filip JR; Cornelissen, Rob; Trashin, Stanislav; Bonne, Robin; Martínez, Silvia Hidalgo; Van der Veen, Jasper; Blom, Carsten J.; Karman, Cheryl; Hou, Ji-Ling; Eachambadi, Raghavendran Thiruvallur; Geelhoed, Jeanine S.; Wael, Karolien De; Beaumont, Hubertus JE; Cleuren, Bart; Valcke, Roland; Van Der Zant, Herre SJ; Boschker, Henricus TS; Manca, Jean V. (2019). "Una red de fibra altamente conductora permite el transporte de electrones a escala centimétrica en bacterias de cables multicelulares" . Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 4120. Código Bib : 2019NatCo..10.4120M . doi : 10.1038/ s41467-019-12115-7 . PMC 6739318. PMID 31511526 .
- ↑ Dulal, M.; Modha, HRM; Liu, J.; Islam, MR; Carr, C.; Hasan, T.; Thorn, RMS; Afroj, S.; Karim, N. (2025). "Textiles electrónicos sostenibles, portátiles y ecológicos" . Energy & Environmental Materials . 8 (3) e12854. Bibcode : 2025EEMat...841.R1D . doi : 10.1002/eem2.12854 .
- ↑ Zhu, M.; Shen, Y.; Zhang, M.; Kim, J.; Ishii, H. (2024). "857". Actas de la Conferencia CHI sobre Factores Humanos en Sistemas Informáticos . Nueva York, NY, EE. UU.: Association for Computing Machinery. págs. 1–17 . doi : 10.1145/3613904.3642718 . ISBN 979-8-4007-0330-0.
- La electrónica y el medio ambiente
