In de komende jaren, toenemend gebruik van elektronische apparaten in verbruiksartikelen en nieuwe technologieën voor het internet der dingen zullen de hoeveelheid elektronisch schroot doen toenemen. Om hulpbronnen te besparen en afvalvolumes te minimaliseren, er zal een milieuvriendelijkere productie en een duurzamere levenscyclus nodig zijn. Wetenschappers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hebben nu als eersten displays geproduceerd, waarvan de biologische afbreekbaarheid is gecontroleerd en gecertificeerd door een onafhankelijk bureau. De resultaten worden gerapporteerd in de Tijdschrift voor materiaalchemie .

"Voor de eerste keer, we hebben aangetoond dat het mogelijk is om met behulp van industrieel relevante productiemethoden duurzame displays te maken die grotendeels gebaseerd zijn op natuurlijke materialen. Na gebruik, deze displays zijn geen elektronisch afval, maar kan worden gecomposteerd. In combinatie met recycling en hergebruik, dit kan helpen om een ​​deel van de milieueffecten van elektronisch schroot te minimaliseren of volledig te voorkomen, " zegt Manuel Pietsch, eerste auteur van de publicatie en onderzoeker van KIT's Light Technology Institute (LTI), die bij het Heidelberg InnovationLab werkt.

Laag energieverbruik, eenvoudige componentenarchitectuur

De werking van het display is gebaseerd op het zogenaamde elektrochrome effect van het oorspronkelijke organische materiaal. Wanneer er spanning wordt aangelegd, lichtabsorptie wordt gewijzigd en het materiaal verandert van kleur. Elektrochrome displays hebben een laag energieverbruik en een eenvoudige componentarchitectuur in vergelijking met in de handel verkrijgbare displays. zoals led, LCD-scherm, en E-papier. Een ander voordeel is dat deze displays kunnen worden geproduceerd door middel van inkjetprinten in een op maat gemaakte, goedkoop, en materiaal-efficiënte manier. Bovendien, dit proces is geschikt voor schaalvergroting met een hoge doorvoer. De gebruikte materialen zijn voornamelijk van natuurlijke oorsprong of biocompatibel. Afdichten met gelatine maakt de display plakkerig en flexibel, zodat het direct op de huid kan worden gedragen.

Gebruik in medische diagnostiek en voedselverpakkingen

Het display is over het algemeen geschikt voor toepassingen met een korte levensduur in verschillende sectoren. In de medische diagnostiek, bijvoorbeeld, waar hygiëne een belangrijke rol speelt, sensoren en hun indicatoren moeten na gebruik worden gereinigd of weggegooid. Het nieuw ontwikkelde display wordt niet als elektronisch schroot gedumpt, maar is composteerbaar. Het kan ook worden gebruikt voor kwaliteitsbewaking in voedselverpakkingen, waar hergebruik niet is toegestaan. Digitaal printen maakt het mogelijk om de displays aan te passen aan personen of complexe vormen zonder enige dure wijziging van het proces. Dit vermindert het verbruik van hulpbronnen.

"Zo ver we weten, dit is de eerste demonstratie van een biologisch afbreekbaar display geproduceerd door inkjetprinten. Het zal de weg vrijmaken voor duurzame innovaties voor andere elektronische componenten en voor de productie van milieuvriendelijkere elektronica, " zegt Gerardo Hernandez-Sosa, Hoofd van LTI's Printed Electronics Group bij het Heidelberg InnovationLab.