Profesor desarrollará dispositivos electrónicos hechos íntegramente de papel

Jun 05, 2023

Imagínese si pudiera construir un dispositivo electrónico hecho enteramente de papel. Una alternativa no tóxica, rentable y biodegradable a los componentes basados ​​en silicio y plástico cambiaría las reglas del juego para un planeta que se está llenando rápidamente de “desechos electrónicos” de dispositivos desechados y sensores de un solo uso.

Ésa es la visión del profesor Seokheun (Sean) Choi de la Universidad de Binghamton. Ha trabajado durante años creando mejores biobaterías que utilizan bacterias o sudor humano para generar energía. Algunas de esas baterías estaban basadas en papel y ahora espera aplicar ese conocimiento a placas de circuitos y piezas relacionadas.

Una nueva subvención de 400.000 dólares de la Fundación Nacional de Ciencias financiará el desarrollo de lo que él llama papertrónica integrada. El premio de tres años es su novena subvención federal desde que llegó a Binghamton: siete de la NSF y dos de la Oficina de Investigación Naval.

El objetivo principal es imprimir placas de circuitos multicapa de alto rendimiento en papel utilizando cables metálicos altamente conductores y densamente concentrados, y crear componentes flexibles basados ​​en papel que puedan integrarse en esos sistemas papertrónicos. Choi dijo que un proyecto totalmente en papel como este es una idea única, y eso es lo que captó el interés de la NSF.

"Todos los trabajos anteriores con placas de circuitos impresos en papel tenían que utilizar componentes electrónicos disponibles en el mercado", dijo Choi, miembro de la facultad del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson. “Esto no tiene ningún sentido en el caso de la electrónica basada exclusivamente en papel. Queremos reemplazar esos componentes con capacitores, registros y transistores de papel”.

Impulsado por el Internet de las cosas, que utiliza diminutos sensores para conectarse, algunos expertos en tecnología predicen que habrá más de 1 billón de dispositivos electrónicos en todo el mundo para 2035. Los métodos de fabricación actuales generarían millones de toneladas de “desechos electrónicos” obstruyéndolos. vertederos y océanos.

Basándose en años de investigación, Choi cree que él y sus estudiantes en el Laboratorio de Bioelectrónica y Microsistemas de Binghamton pueden llevar la papertrónica al siguiente nivel.

"Mi objetivo a largo plazo es crear un sistema electrónico ecológico y renovable, por lo que en ese sentido este proyecto es el siguiente paso lógico", afirmó. “Las ideas y observaciones de mi grupo de investigación nos convierten en líderes en biobaterías de papel y biosensores de papel autoalimentados. Voy a integrar toda mi experiencia, conocimientos y experiencias para crear un sistema completamente basado en papel”.

Un desafío será encontrar materiales no tóxicos que funcionen bien sin causar problemas ambientales más adelante.

"Con nuestro trabajo anterior, queríamos desarrollar componentes papertrónicos; ese era nuestro enfoque y utilizamos materiales tóxicos o lo que fuera que funcionara", dijo. "Pero ahora me gustaría utilizar materiales biodegradables para crear también los componentes más pequeños".