พื้นผิวที่ทำจากเห็ดสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและยั่งยืน

พื้นผิวที่ทำจากเห็ดสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและยั่งยืน

ผิวหนังของไมซีเลียมจากเชื้อราสามารถใช้เป็นพื้นผิวสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ นักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุในออสเตรียได้แสดงให้เห็น ทีมงานใช้ผิวหนังที่บางเพื่อสร้างอุปกรณ์ตรวจจับอัตโนมัติซึ่งประกอบด้วยแบตเตอรี่ไมซีเลียม เซ็นเซอร์วัดความชื้นและวัตถุใกล้เคียง และโมดูลการสื่อสารบลูทูธ นอกจากจะเป็นพื้นผิวที่ยืดหยุ่นสำหรับสร้างลวดลายวงจรไฟฟ้าแล้ว 

ผิวหนังยังย่อย

สลายได้ทางชีวภาพและช่วยลดขยะอิเล็กทรอนิกส์อีกด้วยนักวิจัยได้ผลิตหนังไมซีเลียมจากเชื้อราเห็ดหลินจือซึ่งเติบโตบนไม้เนื้อแข็งที่ตายแล้วในสภาพอากาศอบอุ่น ในการสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ พวกเขาใช้การสะสมไอทางกายภาพเพื่อวางชั้นทองแดงและทองคำบาง ๆ ไว้บนผิวหนัง 

จากนั้นโลหะจะถูกกำจัดออกจากชั้นผิวนี้ด้วยการระเหยด้วยเลเซอร์ ทิ้งเส้นทางนำไฟฟ้าไว้เบื้องหลัง นักวิจัยตั้งชื่อแนวทางใหม่นี้ในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นและย่อยสลายได้ทางชีวภาพว่า โดยอธิบายถึงผลงานของพวกเขาจำนวนอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นมากมายในปัจจุบัน

ประกอบกับอายุการใช้งานที่ลดลง ทำให้มีขยะอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมหาศาล และมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ตามรายงาน 2020ขยะอิเล็กทรอนิกส์จำนวน 53.6 ล้านตันถูกทิ้งในปี 2019 ซึ่งเป็นตัวเลขที่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเป็น 74.7 ล้านตันภายในปี 2030นอกจากนี้ยังมีการมุ่งเน้นที่เพิ่มขึ้นในการพัฒนาอุปกรณ์

อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น เช่น เซ็นเซอร์อัตโนมัติสำหรับการตรวจสุขภาพที่มีอายุการใช้งานเพียงวันหรือสัปดาห์ ตามคำกล่าวนักฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัย สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภทนี้ ส่วนประกอบที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะเป็นประโยชน์อย่างมาก

“สิ่งหนึ่งที่ยากต่อการรีไซเคิลคือแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นหรือแผงวงจรพิมพ์… พวกมันราคาถูกเกินไปและยากเกินไปที่จะแยกชิ้นส่วนแต่ละชิ้น” อธิบาย นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาการเปลี่ยนแผงวงจรที่ทำจากพอลิเมอร์ในอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นด้วยกระดาษ กล่าวว่าสิ่งนี้ไม่ยั่งยืน 

การผลิต

กระดาษใช้น้ำและพลังงานมากเกินไปผิวเหมือนกระดาษในขณะที่ทำงานเกี่ยวกับวัสดุจากเห็ดเพื่อสร้างฉนวนกันความร้อน Kaltenbrunner และเพื่อนร่วมงานของเขาสังเกตเห็นว่าเชื้อรากำลังสร้างผิวของไมซีเลียมที่หนาแน่นและกะทัดรัดซึ่งเป็นเครือข่ายของเส้นใยของเชื้อรา ผิวหนังเหล่านี้ดูเหมือนกระดาษ

และนักวิทยาศาสตร์ก็สงสัยว่าจะใช้ทำแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่นได้หรือไม่ทีมงานขยายผิวหนังไมซีเลียมโดยการคลุมขี้กบไม้บีชที่ชุบเห็ดหลิน จือ ด้วยตะแกรงแยกโพลิเอทิลีนและเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 25°C หลังจากการเจริญเติบโตของเชื้อราที่เพียงพอ ตัวคั่นถูกฉีกออกจากซับสเตรตและลอกผิวไมซีเลียม

หลังจากการสะสมและการระเหยด้วยแสงเลเซอร์ของชั้นโลหะ นักวิจัยได้ทดสอบแผงวงจรไมซีเลียมที่เกิดขึ้น พวกเขาพบว่ามีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าและความเสถียรทางความร้อนสูง และสามารถทนต่อการดัดโค้งได้ประมาณ 2,000 รอบก่อนที่ฟิล์มโลหะจะเริ่มแตกและความต้านทานไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น 

ผิวหนังสามารถพับได้หลายครั้งโดยมีความต้านทานเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้นต่อไป นักวิจัยได้สร้างแบตเตอรี่ไมซีเลียมแบนขนาด 2 ซม. 2โดยใช้ผิวไมซีเลียมแช่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีไอออนนำไฟฟ้าสูง (แอมโมเนียมคลอไรด์และซิงค์คลอไรด์) เป็นตัวแยก และเปลือกไมซีเลียม 2 ชิ้น

เป็นเปลือกนอก โครงสร้างนี้ส่งผลให้แบตเตอรี่มีเปอร์เซ็นต์การย่อยสลายทางชีวภาพสูงเพื่อแสดงแนวคิดเพิ่มเติม ทีมงานได้สร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ไมซีเลียม โมดูลสื่อสารข้อมูลบลูทูธ และเซ็นเซอร์อิมพีแดนซ์ที่บัดกรีบนแผงวงจรไมซีเลียม การทดสอบแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์

เซ็นเซอร์นี้

เมื่อประกอบวงจรเสร็จแล้ว นักวิจัยพบว่าสามารถถอดส่วนประกอบที่ติดพื้นผิวแบบใช้ซ้ำได้โดยใช้ปืนความร้อนหรือหัวแร้ง สิ่งนี้ทิ้งแผงวงจรไมซีเลียมซึ่งสลายตัวในกองปุ๋ยหมัก ภายใน 11 วัน มันสูญเสียมวลแห้งไป 93% และหลังจากจุดนี้ ซากใดๆ ก็แยกไม่ออกจากดิน

“คุณสามารถใส่มันลงในปุ๋ยหมักในครัวเรือนของคุณ”เขาอธิบายว่านี่เป็นข้อได้เปรียบของวัสดุที่เป็นเชื้อราเหนือพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งต้องการเงื่อนไขเฉพาะในการสลาย “ไมซีเลียมมีอยู่ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติของเราอย่างแท้จริง” และผิวหนังเป็นผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ

คุณมีความช่วยเหลือในการจัดการปัญหาเหล่านี้หรือไม่?ไม่เชิง. ฉันเฝ้าบอกตัวเองว่า “มันต้องเป็นอย่างนี้” ฉันเริ่มต้นได้ไม่ดีกับปริญญาเอกของฉัน ดังนั้นฉันจึงตกอยู่ในช่องโหว่อยู่แล้ว หัวหน้างานของฉันคอยให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์ แต่ฉันรู้สึกว่าต้องจัดการทั้งหมดด้วยตัวเอง ณ จุดนี้

วันที่สิ้นสุดเป็นอย่างไรเมื่อเปรียบเทียบกับสิ่งที่คุณคิดไว้ในตอนแรก คุณรู้หรือไม่ว่าคุณจะได้รับเงินทุนและไม่ได้รับเงินทุนนานแค่ไหน?ฉันวางแผนมาตลอดว่าจะใช้ระยะเวลาที่ได้รับทุนภายในสองสามเดือน ดังนั้นในแง่หนึ่งฉันจึงมีวันสิ้นสุดที่กำหนดขึ้นเอง ในท้ายที่สุด ฉันได้ส่งวิทยานิพนธ์ที่เสร็จสมบูรณ์แล้ว

ให้ตรวจสอบประมาณห้าเดือนหลังจากวันที่สิ้นสุดการรับทุนของฉัน ซึ่งก็คือหลังจากเส้นตายที่กำหนดด้วยตนเองของฉัน แต่โชคดีที่นี่เป็นประมาณหนึ่งเดือนก่อนเส้นตายสุดท้ายของฉัน (หลังจากนั้นฉันจะต้อง เสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการเขียนวิทยานิพนธ์ต่อไป) ในแง่ของการรู้ว่าฉันจะได้รับเงินทุน

และไม่ได้รับเงินทุนนานเท่าใด ฉันทราบดีถึงกำหนดเวลาทั้งหมด   อย่างที่ฉันพูด ฉันวางแผนที่จะใช้ระยะเวลาเงินทุนของฉันในขณะที่เขียนต่อไป แต่สิ่งที่ฉันไม่รู้ก็คือกระบวนการเขียนจะใช้เวลานานเท่าใด หรือต้องทำงานประเภทใด ฉันไม่คิดว่าฉันรับรู้เรื่องนี้อย่างเต็มที่ หรืออย่างน้อยก็ไม่มีความเร่งด่วน

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ