به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ از صفحه نمایش ناوبری خودروی شما گرفته تا صفحه نمایشی که در حال خواندن این مطلب هستید، از پلیمرهای درخشانی ساخته شده‌اند که حاوی مواد انعطاف‌پذیرند. خود این مواد از مولکول‌های ساطع کننده نور ساخته می‌شوند که در انواع وسایل الکترونیک امروزی به کار می‌روند.

این پلیمرهای شب‌تاب به دلیل قابلیت ساطع نور، همراه با انعطاف‌پذیری و کشش قابل توجه خود، که پتانسیل گسترده‌ای را در زمینه‌های مختلف کاربرد به نمایش می‌گذارند، متمایز هستند. با این حال، زمانی که این وسایل الکترونیک به استفاده نهایی خود می‌رسند، دور ریخته می‌شوند، در محل‌های دفن زباله انباشته می‌شوند یا در زیر زمین دفن می‌شوند. بازیافت این زباله‌های الکترونیک پیچیده است و به فرآیندهای پرهزینه و کم مصرف نیاز دارد. اگرچه انگیزه اقتصادی برای بازیافت مواد نیمه‌رسانای کلیدی - در این مورد، پلیمرهای درخشان - وجود دارد، به دلیل چالش طراحی آن مواد در سطح مولکولی، هیچ روشی برای دستیابی به این هدف وجود ندارد.

این چالش بزرگ باعث شد که محققان آزمایشگاه ملی آرگون وزارت انرژی آمریکا تحقیقاتی را به همراه محققان دانشگاه شیکاگو، پردو و ییل شروع کنند که نتایج آن در جدیدترین نشریه «پایداری نیچر» به چاپ رسید.

این تیم یک استراتژی جدید برای طراحی پلیمرهای درخشان با راندمان تابش نور بالا از همان ابتدا توسعه دادند که هم زیست ‌تخریب‌پذیر و هم قابل بازیافت است. آنها این کار را با ترکیب یک ماده شیمیایی به نام «ترت بوتیل استر» در پلیمرهای درخشان انجام می‌دهند که می‌تواند در معرض حرارت یا اسید ملایم تجزیه شود.

به طور خلاصه، این ماده شیمیایی بازیافت مواد را ممکن می‌کند و در عین حال عملکردهای تابش نور بالا را در پلیمر حفظ می‌کند.

سپس این تیم از دستگاهی برای آزمایش بازده کوانتومی خارجی ماده استفاده کرد که نشانگر عملکرد منبع نور است. امتیاز قابل توجه ۱۵/۱ درصد در الکترولومینسانس را به دست آورد که ۱۰ برابر بیشتر از پلیمرهای شب‌تاب قابل تجزیه موجود است.

در پایان عمر، این پلیمر جدید می‌تواند تحت شرایط اسیدی ملایم نزدیک به pH اسید معده یا عملیات حرارتی نسبتا کم تجزیه شود. موادی که بعد از تجریه به دست می‌آید را می‌توان جداسازی و به مواد جدید برای کاربردهای آینده تبدیل کرد.

جی زو، سرپرست پروژه، دانشمند مرکز مواد در مقیاس نانو، می‌گوید: توانستیم این ماده را بدون به خطر انداختن عملکرد، زیست تخریب‌پذیر و قابل بازیافت کنیم. این کار به عنوان یک معیار مهم در پرداختن به نیاز فوری به پایداری در طراحی الکترونیک آینده است.

هدف این تیم این است که الکترونیک آینده را پایدارتر کند (تخریب یا بازیافت آسان‌تر) و نه فقط برای عملکرد فعلی طراحی کند. آنها همچنین می‌خواهند قابلیت استفاده از این محصولات را در زمینه‌های دیگر گسترش دهند.

یوئپنگ ژانگ، دانشمند مواد آزمایشگاه ملی آرگون، می‌گوید: ما پیش‌بینی می‌کنیم که این پلیمر جدید می‌تواند برای فناوری‌های موجود مانند نمایشگرها و تصویربرداری پزشکی اعمال شود و کاربردهای جدید را فعال کند.

گام‌های بعدی برای مقیاس‌پذیری این فناوری شامل انتقال آن از آزمایشگاه به لوازم الکترونیکی مانند تلفن‌های همراه و صفحه‌نمایش کامپیوتر با آزمایش مداوم است.

این تیم اشاره کرد که این تنها اولین گام در فرآیند است، اما در مورد زباله‌های الکترونیک، هر مرحله اهمیت دارد. آنها امیدوارند که توجه بیشتری به طراحی لوازم الکترونیک با در نظر گرفتن قابلیت بازیافت معطوف شود، به خصوص که این مفهوم پلیمریزاسیون بسیار موفق بود.

به گفته محققان، بازیافت وسایل الکترونیک صنعتی است که ۴۶ میلیارد دلار در سال سود دارد و هر سال هم در حال رشد است. تخمین زده می‌شود که این صنعت تا سال ۲۰۳۲ حدود ۲۶۰ میلیارد دلار رشد کند. با این روش می‌توانیم این نوع زباله‌های الکترونیک را که در غیر این صورت در محل‌های دفن زباله انباشته می‌شوند، حذف کنیم.

انتهای پیام/