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光明日报:厉害了,可溶解智能手表!

      2021-09-04       

随着电子技术的迅猛发展,全球电子产品爆发式增长,电子垃圾的处理也日益棘手,不科学的处理方法会产生多氯联苯、多溴联苯、聚氯乙烯、铅、镉和汞等有害物质,造成严重的环境污染和健康问题。天津大学精密仪器与光电子工程学院生物医学工程系黄显教授团队研发出了可溶解的智能手表,为电子垃圾无害处理开出了新药方。

在天津大学精仪学院的实验室里,记者看到了刚刚研发成功的可溶性智能手表。该手表和传统的智能手表一样,具有传感器,可以精确测量心率、血氧水平和步数,并通过蓝牙连接,将这些数据传输到手机应用程序;有机发光二极管(OLED)屏幕,可以显示相关手机的日期、时间和消息。但与普通智能手表不同的是,当这款智能手表被完全浸入水中时,其外壳和电路会在 40 小时内完全溶解,遗留下来的仅是OLED 屏幕、电阻器、电容器等可再次利用组件。

黄显介绍,这款可溶解智能手表,其实是一种瞬态电子器件。即当电子功能器件在实现指定功能或完成某项任务后,其物理形态和功能可以在外界刺激触发下,发生部分自毁消失或者完全自毁消失的一种电子器件。对于这款手表,水是刺激物,可在水的刺激下溶解。

这款瞬态电子可溶性材料不仅保持了与常规银导电材料相当的导电特性,还实现了室温环境下的温和烧结,大大降低了成本,具有可推广性。此外,黄显还介绍说:“该新材料具有良好的生物相容性,可以溶解在体内,可以让植入设备在完成功能后消失在人体中,生物医学应用前景广阔。不过请放心,汗水并不能溶解它。”

据相关资料介绍,电子垃圾中含有大量金、银、白金、钴、铟等贵金属,但由于回收成本高、回收困难,回收率一直徘徊不前。2019年产生超过5360万吨的电子垃圾,回收率却仅有2%。黄显团队研发的新型材料是一种引线互连的室温水烧结纳米复合材料,用这种材料制成的电子产品在正常使用条件下可以长期稳定地使用,当需要废弃回收时,只需要将电子产品丢入水中,即可在几天之内降解,其中的芯片等元器件仍然可以回收使用,既没有污染又能增加电子元器件的利用率,实现电子产品无污染化的快速回收。这为解决电子垃圾提供了一个全新的思路。

(光明日报全媒体记者刘茜、陈建强 通讯员赵晖)

光明日报:https://mp.weixin.qq.com/s/t19LSLT-Lc_SBT_Gqst2JQ

(编辑 刘延俊 陈可)

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