Thiết bị điện tử in 3D có thể tan trong nước

Các nhà khoa học đã thiết kế bo mạch có thể in 3D bằng polyvinyl alcohol- một loại polymer có thể hòa tan trong nước, thuận tiện cho chế tạo các mẫu điện tử và tái chế dễ dàng.
Hàng trăm triệu bo mạch in được sản xuất mỗi năm cho máy bay, ô tô, điện thoại... Nhưng thế giới chỉ tái chế một phần nhỏ trong số này bằng phương pháp khá “thô bạo”: nghiền vụn để chiết xuất vật liệu có thể tái sử dụng.

Huaishu Peng và các đồng nghiệp tại Đại học Maryland (Mỹ) đã thiết kế bo mạch có thể in 3D bằng polyvinyl alcohol- một loại polymer có thể hòa tan trong nước. Để tạo dây dẫn, họ bơm hợp kim gallium-indium dạng lỏng vào các kênh của bo mạch. Các linh kiện điện tử được đặt thủ công trên bảng, sau đó được phủ một lớp keo polymer để niêm phong mạch trước khi sấy khô trong một giờ ở 60°C.

Với các bo mạch này, nhóm đã lắp ráp được loa Bluetooth, đồ chơi giảm stress và kẹp điện tử ba ngón. Nước bắn vào sẽ không phá hủy ngay thiết bị, nhưng sau 36 giờ ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng, các thiết bị sẽ hòa tan. Các nhà nghiên cứu dễ dàng thu lại các linh kiện điện tử và phần lớn hợp kim lỏng, vốn đã vỡ ra thành các hạt nhỏ. Khi làm bay hơi nước, họ cũng thu hồi được 99% polyvinyl alcohol đã hòa tan.

Theo đánh giá của Jasmine Lu tại Đại học Chicago, những bo mạch hòa tan này sẽ giúp nhà thiết kế nhanh chóng chế tạo và thử nghiệm nguyên mẫu điện tử, vì tái chế bo mạch in thường rất khó khăn. Điều đặc biệt là bất kỳ ai có máy in 3D đều có thể áp dụng phương pháp điện tử hòa tan này, đây là điều khiến nó khác biệt so với các nỗ lực điện tử bền vững khác.

Tuy nhiên, độ bền hạn chế của bo mạch hiện tại là rào cản khi đưa bo mạch sản xuất hàng loạt. Peng và các đồng nghiệp vẫn đang liên hệ với các nhà sản xuất bo mạch để xem xét vấn đề này.

Nguồn: newscientist.com