L’un des défis du recyclage de l’électronique est qu’il y a des composants à l’intérieur qui ne se décomposent jamais s’ils sont jetés dans une décharge. Même parmi les appareils électroniques recyclés, il est très difficile de séparer et de récupérer les matériaux de valeur des appareils électroniques mis au rebut. Pour faciliter le recyclage des produits électroniques, des chercheurs de l’Université Duke ont développé ce qu’ils appellent les premiers produits électroniques imprimés entièrement recyclables au monde.
L’électronique imprimée a été démontrée en utilisant un type de transistor qui peut être réduit à ses blocs de construction d’origine en utilisant de l’eau et des ondes sonores. L’avancée a été créée lors de l’expérimentation de la nanocellulose, matériau dérivé de plantes et souvent créé à partir de déchets de bois. Les chercheurs ont combiné la nanocellulose avec des techniques d’impression courantes pour produire des circuits électroniques flexibles. Le matériau est biodégradable et est utilisé dans les emballages depuis des années.
Ses applications potentielles en tant qu’isolant et électronique sont connues depuis des années, mais personne n’avait auparavant compris comment l’utiliser dans une encre imprimable auparavant. Les chercheurs de l’Université Duke ont développé un moyen d’incorporer la nanocellulose dans l’encre imprimable en la réduisant à une forme cristalline et en ajoutant un peu de sel.
L’encre diélectrique isolante résultante a ensuite été combinée avec une encre conductrice à base de graphène et une encre semi-conductrice à base de nanotubes de carbone. L’encre résultante a formé un transistor entièrement en carbone qui peut être imprimé sur un substrat en papier en utilisant une impression par jet d’aérosol à température ambiante.
Le recyclage des transistors commence par une série de bains qui font vibrer le matériau doucement à l’aide d’ondes sonores. La solution issue du procédé en bain est ajoutée à une centrifugeuse permettant de récupérer les nanotubes de carbone et le graphène avec un rendement très proche de 100 pour cent. Ces matériaux peuvent ensuite être réutilisés via le même processus d’impression, tandis que la nanocellulose peut être recyclée avec le substrat en papier.
