Onderzoekers van de Universiteit van Houston en China hebben melding gemaakt van een nieuw type elektronisch apparaat dat kan worden geactiveerd om op te lossen door blootstelling aan watermoleculen in de atmosfeer.

Het werk belooft veel voor milieuvriendelijke wegwerp persoonlijke elektronica en biomedische apparaten die oplossen in het lichaam. Er zijn ook defensietoepassingen, inclusief apparaten die kunnen worden geprogrammeerd om te ontbinden om gevoelige informatie te beschermen, zei Cunjiang Yu, Bill D. Cook Universitair docent werktuigbouwkunde aan de Universiteit van Houston en hoofdauteur van het artikel, gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

Het veld, bekend als fysiek voorbijgaande elektronica, vereist momenteel onderdompeling in waterige corrosieve oplossingen of biovloeistoffen. Yu zei dat dit werk een volledig nieuw werkingsmechanisme demonstreert - het oplossen wordt veroorzaakt door omgevingsvocht.

"Belangrijker, de voorbijgaande tijdsperiode kan nauwkeurig worden gecontroleerd, " hij zei.

Dat betekent dat een biomedisch implantaat kan worden geprogrammeerd om te verdwijnen wanneer het zijn taak heeft - medicatie toedienen, bijvoorbeeld - is voltooid. Gevoelige communicatie zou kunnen worden bedacht om letterlijk te verdwijnen zodra het bericht is afgeleverd.

En al die oude mobiele telefoons in de keukenlades? Nieuwe versies kunnen worden geprogrammeerd om op te lossen wanneer ze niet langer nodig zijn.

"We tonen aan dat polymere substraten met nieuwe afbraakkinetiek en bijbehorende tijdelijke chemie een haalbare strategie bieden om fysiek voorbijgaande elektronica te construeren, " schreven de onderzoekers. "Door de manipulatie van de polymeercomponent en de omgevingsvochtigheid, de voortgang van het hydrolyseren van polyanhydriden kan worden beheerd en dus kan de oplossingskinetiek van (een) functioneel apparaat worden gecontroleerd."

De periode kan variëren van dagen tot weken, of zelfs langer, ze zeiden.

Het door de onderzoekers geconstrueerde model werkt als volgt:Functionele elektronische componenten werden via additieve processen gebouwd op een film gemaakt van het polymeer polyanhydride. Het apparaat bleef stabiel totdat omgevingsvocht een chemische storing veroorzaakte die de anorganische elektronische materialen en componenten verteerde.

De onderzoekers testten een aantal verbindingen, inclusief aluminium, koper, nikkel indium-gallium, zinkoxide en magnesiumoxide, en ontwikkelde verschillende elektronische apparaten, inclusief weerstanden, condensatoren, antennes, transistoren, dioden, fotosensoren en meer, om de veelzijdigheid van het model te demonstreren.

De levensduur van de apparaten kan worden gecontroleerd door de vochtigheidsgraad te variëren of door de polymeersamenstelling te veranderen, zei Yu.