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Circuito impresso reciclável e biodegradável pode acabar com o lixo eletrônico

Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, nos Estados Unidos, desenvolveram um circuito impresso totalmente reciclável e biodegradável, que pode ser utilizado na fabricação de dispositivos eletrônicos vestíveis que não prejudicam o meio ambiente quando são descartados.

Segundo os cientistas, o novo sistema pode reduzir o problema do lixo eletrônico, permitindo que equipamentos sustentáveis sejam reaproveitados sem precisar passar pro processos químicos que, invariavelmente, contribuem para a emissão de gases tóxicos que poluem a atmosfera.

“Quando se trata de lixo eletrônico de plástico, a contaminação do solo e de águas subterrâneas é inevitável, principalmente quando tentamos recuperar metais valiosos como o cobre e o ouro usados na fabricação de circuitos impressos. Esse processo de reaproveitamento sempre gera resíduos prejudiciais ao meio ambiente”, explica o professor de química Ting Xu, autor principal do estudo.

Enzimas fazem o trabalho pesado

O material plástico biodegradável desenvolvido pelos pesquisadores possui enzimas purificadas conhecidas como BC-lipase. Quando essas enzimas são mergulhadas em água quente, elas são ativadas e começam a degradar as cadeias de polímeros em blocos de construção de monômeros (pequena moléculas que formam os polímeros).

Circuitos biodegradáveis podem ser impressos em tecido (Imagem: Reprodução/Berkeley Lab)
Circuitos biodegradáveis podem ser impressos em tecido (Imagem: Reprodução/Berkeley Lab)

Em vez de utilizar enzimas purificadas caras, os circuitos impressos recicláveis contam com coquetéis de BC-lipase mais baratos e disponíveis em escala industrial. Segundo os cientistas, isso reduz drasticamente os custos de produção, permitindo que esses circuitos sejam fabricados em massa.

“Com essa tecnologia, nós desenvolvemos uma tinta condutora imprimível composta por aglutinantes biodegradáveis de poliéster e cargas condutoras, contendo flocos de prata e negro de fumo. Uma impressora 3D comercial pode ser usada para imprimir os padrões de circuito em várias superfícies, como plástico flexível biodegradável ou tecido”, acrescenta Xu.

Vida útil

Para testar a durabilidade dos circuitos biodegradáveis, os cientistas armazenaram o dispositivo em um ambiente com temperatura controlada por sete meses. Após esse período, eles aplicaram uma tensão elétrica contínua durante um mês inteiro e descobriram que o circuito conduzia eletricidade tão bem quanto antes.

Circuitos impressos recicláveis precisam apenas de água morna para se decomporem (Imagem: Reprodução/Berkeley Lab)
Circuitos impressos recicláveis precisam apenas de água morna para se decomporem (Imagem: Reprodução/Berkeley Lab)

O material também apresentou uma reciclabilidade animadora. Depois de 72 horas submersos em água morna, os circuitos começaram a se degradar em suas partes constituintes — partículas de prata completamente separadas dos aglutinantes de polímeros, decompostos em monômeros reutilizáveis —, permitindo a recuperação total dos metais utilizados.

“Ao final do experimento, 94% das partículas de prata puderam ser recicladas e reutilizadas com desempenho semelhante ao inicial. O próximo passo será demonstrar que é possível utilizar essa técnica para produzir um microchip completo, imprimível, reciclável e biodegradável”, encerra o professor Ting Xu.

Fonte: Canaltech

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