Долговечность является важной характеристикой качественных электронных компонентов, однако, выброшенные на свалку, они превращаются в один из самых опасных и токсичных видов отходов, способствуя дальнейшему загрязнению окружающей среды. В целях решения проблемы электронных отходов ученые всего мира ищут пути и возможности создания такой электроники, которая после окончания срока службы просто разлагается в окружающей среде на безопасные элементы. Недавно один такой подход предложила команда исследователей из Великобритании и Китая, разработав чип на основе… яиц.
Если быть точным, ученые использовали только часть яйца – богатый протеином яичный белок. Они сформировали на кремниевой пластине ультратонкую пленку из альбуминовых волокон. На одной стороне этой пленки наложили электроды, изготовленные из , а с другой стороны – электроды, изготовленные из вольфрама. Оба этих вещества довольно легко разлагаются в природе.
Яйца могут быть использованы для создания био-разлагаемой электроники.
На основе этого чипа исследователи создали природный, био-разлагаемый мемристор – пассивный микроэлектронный элемент-резистор с эффектом памяти. Мемристоры существовали в теории с 1971 года, и только в 2008 году они были созданы инженерами из лаборатории компании Hewlett Packard. Такие чипы в компьютерах могут, например, сохранять информацию, тем самым обеспечивая практически мгновенную загрузку операционной системы.
Безусловно, новый «белковый» мемристор, разработанный учеными, функционирует только при определенных параметрах влажности. В первом тестировании он проработал в течение более трех месяцев. Затем исследователи положили чип в горячую воду — белок, вольфрам и магний полностью растворились в ней в течение 10 часов. А процесс растворения остальных компонентов чипа – кремния и диоксида кремния – занял в общей сложности три дня.
По сути, новый мемристор на основе протеина относится к так называемой переходной электронике. Это новое понятие в электронике означает разлагаемые композитные материалы, которые полностью разлагаются после выполнения определенной функции. Первое такое био-разлагаемое устройство разработали в 2014 году исследователи из Университета штата Айова – они представили крошечную антенну, которая может транслировать информацию, а затем полностью растворяться.
Осталось добавить, что исследование по использованию яичного белка в производстве био-разлагаемой электроники было проведено учеными из университета Чжэцзяна, технологического университета Фуцзяня, Кембриджского университета и Университета Болтона.