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23.01.2017 - 16:45
Foto: Beckman Institute, University of Illinois and Tufts University

Forscher entwickeln komplett abbaubare Elektronik

28.09.2012, 14:34
Wissenschaftler in den USA haben offenbar eine Lösung für das Elektroschrott-Problem gefunden: Sie haben eine neue Art von elektronischen Bauteilen entwickelt, die sich bei Kontakt mit Wasser nach einer bestimmten Zeit rückstandslos auflösen. Diese "flüchtigen" Elektronikteile könnten zum Beispiel als medizinische Implantate eingesetzt werden, die sich nach einer Behandlung im Körper zersetzen, berichten die Forscher von der Universität Illinois in Urbana-Champaign im Fachmagazin "Science".

Die Wissenschaftler stellten unter anderem Transistoren, Dioden, Stromspulen, Sensoren, Solarzellen, Antennen und sogar einfache Digitalkameras aus dünnen Schichten von biokompatiblem Silizium, Magnesium, Silikon sowie Seide her. Letztere hüllt die Komponenten mehr oder weniger stark ein und bestimmt dadurch, wie schnell oder langsam sich die Bauteile bei Kontakt mit schon geringsten Mengen an Wasser und anderen Flüssigkeiten auflösen – von Minuten über Tage oder Wochen bis hin zu, theoretisch, mehreren Jahren.

"Seit den frühesten Tagen der Elektronikindustrie ist es ein vorrangiges Ziel gewesen, Geräte zu bauen, die ewig halten. Denkt man jedoch an das genaue Gegenteil, also Geräte, die auf kontrollierte Art verschwinden, eröffnen sich gänzlich neue Einsatzmöglichkeiten", schildert Professor John A. Rogers von der Universität Illinois .

Vor allem in der Medizin, beispielsweise in Form eines Implantats, das zu Diagnose- oder Therapiezwecken bestimmte Körperfunktionen überwacht, könne die sogenannte "flüchtige Elektronik" Verwendung finden, ehe sie sich nach einer vorgegebenen Zeit rückstandslos auflöse. Gleiches gelte für die Überwachung bestimmter Umweltereignisse, wo drahtlose Sensoren den ökologischen Einfluss etwa nach einem Chemieunfall messen könnten.

Und natürlich sollen die biologisch abbaubaren Komponenten in naher Zukunft auch in der Unterhaltungselektronik Verwendung finden, um den Elektroschrott zu reduzieren - vor allem in jenen Bereichen, in denen Geräte häufig ausgetauscht werden. Rogers führt Smartphones und andere mobile Geräte an, deren Lebenszyklen vergleichsweise kurz sind.

"Es ist ein neues Konzept, weshalb es viele Möglichkeiten gibt, an die wir jetzt wahrscheinlich noch nicht einmal denken können", sagte Rogers. Er und seine Kollegen wollen in Versuchen mit Tieren nun weitere Einsatzmöglichkeiten im Bereich der Medizin erforschen und zusammen mit einem Halbleiterhersteller untersuchen, inwiefern sich die kurzlebigen Elektronikkomponenten in großen Stückzahlen produzieren lassen.

28.09.2012, 14:34
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