Egy gomba bőréből gyárthatják a számítógépes chipeket a jövőben
A számítógépes chipek és akkumulátorok alapját általában nem újrahasznosítható műanyagból készítik, de egy bizonyos gombafaj bőrének a felhasználása csökkentené az elektronikai hulladék mennyiségét.
Minden elektronikai áramkörnek, amely fémvezetőkből áll, egy szigetelést és hűtést biztosító alapba, az úgynevezett szubsztrátba kell illeszkednie. Ez a szubsztrát szinte minden számítógépes chip esetében nem újrahasznosítható polimerek műanyagból készül, amelyeket a chip élettartamának végén a leggyakrabban kidobnak. Ez súlyosan hozzájárul az évente keletkező több mint 50 millió tonna elektronikai hulladék növekedéséhez.
„Maga a szubsztrát a legnehezebben újrahasznosítható” – mondja Martin Kaltenbrunner a linzi Johannes Kepler Egyetem munkatársa. „Ez teszi ki az elektronika legnagyobb részét is, viszont a legalacsonyabb értékkel bír. Viszont ha vannak rajta bizonyos chipek, amelyek valójában nagy értékkel bírnak, akkor érdemes lenne újrahasznosítani őket.”
Kaltenbrunner és kollégái most a Ganoderma lucidum (pecsétviaszgomba) gombából származó bőrrel vagy héjjal próbálkoztak, amely biológiailag lebomló elektronikai szubsztrátként szolgálhat. Ez a gomba, amely jellemzően korhadó fán nő, egy bőrt képez magán. Ez megvédi a micéliumot, a gomba gyökérszerű részét az idegen baktériumoktól és más gombáktól. A kutatók által vizsgált más gombákon nem találtak hasonló bőrt. Amikor kivonták és megszárították a bőrt, megállapították, hogy az rugalmas, jó szigetelő képességgel rendelkezik, több mint 200 °C-os hőmérsékletet is kibír, és vastagsága egy papírlapéhoz hasonló. Ezek mind nagyon jó tulajdonságok egy áramkör hordozóanyagának.
A gomba bőre lehet a jövőben a számítógépes chipek alapanyaga
Kaltenbrunner szerint, ha a bőrt nedvességtől és UV-fénytől távol tartják, valószínűleg több száz évig is eláll, tehát egy elektronikus eszköz élettartamának is bőven megfelelne. Fontos, hogy a talajban körülbelül két hét alatt lebomlik, így könnyen újrahasznosítható.
Kaltenbrunner és csapata fém áramköröket épített a micélium bőrre. Ezután kimutatták, hogy azok majdnem olyan jól vezetnek, mint a hagyományos műanyag polimerek. A szubsztrát még több mint 2000-szeres hajlítás után is hatékony marad. A kutatók azt is bebizonyították, hogy az olyan alacsony fogyasztású eszközök, mint a Bluetooth-érzékelők alap akkumulátoraként is működhetne.
A kutatók remélik, hogy a gomba alapú szubsztrátumot olyan elektronikai alkatrészekhez is fel lehet majd használni, amelyeket nem hosszú élettartamra terveztek, például viselhető érzékelő eszközökhöz vagy rádiós tag-ekhez. De a gyártás előtt még be kell bizonyítaniuk, hogy a jelenlegi ipari szintű elektronikai rendszerekben is működőképesek.
„Az előállított prototípusok lenyűgözőek, az eredmények pedig úttörőek” – mondja Andrew Adamatzky, a Bristoli Nyugat-Angliai Egyetem munkatársa. Szerinte az elhalt micéliumbőr kombinálása az élő gombák anyagából készült foltokkal, amelyeket az adaptív épületek és robotok érzékelő bőreként való lehetséges alkalmazásokhoz fejlesztenek, segíthet viselhető gombából kinyert alapanyagú eszközök kifejlesztésében is.