Исследователи из Лондонского университета королевы Марии разработали новые биоразлагаемые нанокомпозитные плёнки, которые могут стать прорывом в области устойчивой электроники. Плёнки, созданные с использованием крахмала вместо нефтяных материалов, предлагают экологически чистый вариант традиционным электронным компонентам.
В журнале Advanced Functional Materials представлено исследование о создании гибких и электропроводящих материалов с регулируемыми механическими и электрическими свойствами. В работе использовали крахмал — распространённый природный полимер, встречающийся в картофеле, горохе и кукурузе — совместно с MXene, высокопроводящим 2D-материалом, для создания нанокомпозитных пленок.
Новые плёнки можно адаптировать для разных целей, например, отслеживания движений человека и создания интеллектуальных электронных покрытий. Их главное преимущество – биоразлагаемость: за месяц они разлагаются при захоронении в земле, что существенно отличается от обычного неразлагаемого пластика.
Контролируя концентрации MXene, учёные добились точного управления механическими свойствами пленок, электрической проводимостью и чувствительностью. Это открывает путь к интеграции в разных отраслях, начиная от медицины и заканчивая носимой электроникой. Способ производства использует воду как растворитель, что ещё больше увеличивает их устойчивость.
Ведущий исследователь Мин Донг из Школы инженерии и материаловедения QMUL заявил, что результаты показали возможность создания устойчивой электроники с помощью нанокомпозитов на основе крахмала. Это экологически чистое решение также имеет практическое применение в гибкой электронике.
Ведущий научный сотрудник и соавтор исследования Димитриос Папагеоргиу отметил: «Данная работа является значительным шагом в решении глобальной проблемы электронных отходов. С помощью обычных и биоразлагаемых материалов открываются новые возможности для устойчивой электроники. Композиты на основе крахмала предлагают решение, совмещающее экологическую ответственность с высокопроизводительными возможностями датчиков и электроники».
Группа исследователей считает, что эти разработки смогут создать будущее, где электронные устройства не оказывают влияния на окружающую среду, а способствуют более устойчивому развитию экономики.