Inventan Transistores de silicio Biodegradables compuestos de derivados de la madera – ScienceDaily

Usuarios de dispositivos electrónicos portátiles tienden a actualizar sus dispositivos con frecuencia como las nuevas tecnologías que ofrecen una mayor funcionalidad y mayor comodidad a estar disponibles. Un informe publicado por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos en el año 2012 mostró que cerca de 152 millones de dispositivos móviles se desechan cada año, de los cuales sólo el 10 por ciento se recicla – un legado de los residuos que consume una enorme cantidad de recursos naturales y produce una gran cantidad de basura hecha de materiales caros y no biodegradables como el silicio altamente purificado.

Ahora, investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison han llegado con una nueva solución para aliviar la carga ambiental de la electrónica desechados. Ellos han demostrado la viabilidad de hacer microondas biodegradables transistores de película delgada de un sustrato biodegradable transparente, flexible hecho de madera de bajo costo, llamada fibra nanofibrillated celulosa (CNF). Este trabajo abre la puerta para que, bajo costo verde, dispositivos electrónicos portátiles en el futuro.

En un artículo publicado esta semana en la Applied Physics Letters de AIP Publishing, los investigadores describen el dispositivo biodegradable.

“Encontramos que los transistores basados ​​en fibra de celulosa nanofibrillated exhiben un rendimiento superior a la de los transistores basados ​​en silicio convencionales”, dijo Zhenqiang Ma, el líder del equipo y profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Wisconsin-Madison. “Y los transistores de base biológica son tan seguros que usted puede poner en el bosque, y el hongo se degradará rápidamente. Se vuelven tan seguro como fertilizante.”

Hoy en día, la mayoría de los dispositivos electrónicos portátiles se construyen sobre materiales no renovables, no biodegradables tales como obleas de silicio, que son altamente purificada, sustratos costosos y rígidos, pero las películas de fibra de celulosa nanofibrillated tienen el potencial para reemplazar obleas de silicio como sustratos electrónicos en ambiental amable, de bajo costo, aparatos o dispositivos del futuro portátiles.

La celulosa de fibra nanofibrillated una fuerte nanomaterial transparente sostenible, hecho de madera. En comparación con otros polímeros como el plástico, la madera nanomaterial es biocompatible y tiene relativamente bajo coeficiente de expansión térmica, lo que significa que el material no va a cambiar la forma como los cambios de temperatura. Todas estas propiedades hacen de nanofibrillas de celulosa en un candidato excelente para la fabricación de la electrónica verde portátiles.

Para crear dispositivos de alto rendimiento, el equipo empleado nanomembranes silicio de Ma como el material activo en el transistor – trozos de películas ultrafinas (más delgadas que un cabello humano) peladas del cristal grueso y luego transferidos y pegados sobre el sustrato nanofibrill celulosa crear un transistor silicona flexible, biodegradable y transparente.

Pero para hacer dispositivos electrónicos portátiles, el transistor biodegradable necesita para ser capaz de operar a frecuencias de microondas, que es el rango de trabajo de la mayoría de los dispositivos inalámbricos. Así, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos como la medición de las características corriente-tensión para estudiar el rendimiento funcional del dispositivo, lo que finalmente mostró el transistor biodegradable tiene capacidades de operación superior microondas de frecuencia comparables a los transistores semiconductores existentes.

“Electrónicos biodegradables ofrecen una nueva solución para los problemas ambientales presentados por la búsqueda de dispositivos portátiles actualizados rápidamente de los consumidores”, dijo Ma. “Se puede prever que los futuros chips electrónicos y dispositivos portátiles serán mucho más verde y más barato que el de hoy.”

A continuación, Ma y sus colegas planean desarrollar sistema de circuito más complicado basado en los transistores biodegradables.

Origen: Biodegradables, los transistores de silicio flexibles: transistor de silicio Biiodegradable basado en material derivado de la madera – ScienceDaily

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