La electrónica camina hacía la ecología.

Uno de los principales problemas que tiene la informática es la contaminación que produce el hardware necesario para su funcionamiento. Los residuos que genera la industria de ordenadores son importantes y generan un impacto considerable en el medio ambiente.

 

Plastic Logic es una empresa que no sólo desarrolla pantallas de tintas electrónica revolucionarias, también aporta un concepto nuevo al sustituir la base de silicio de la electrónica por el plástico, lo cual abarata los costes y contribuye al reciclado de forma eficiente de nuestros aparatos. Por otra parte los metales raros o el oro tecnológico como se conoce a estos elementos están empezando a escasear y la mayoría de estos metales son irreemplazables. El 95% de la producción mundial está controlada por China y ya está empezando a haber problemas estratégicos con este tema.

 

Hay otras alternativas como los chips que funcionan con láser aunque esa tecnología está todavía en mantillas.

 

En un esfuerzo por aliviar la carga ambiental que producen los desechos de los ordenadores, un equipo de investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison colaborando con investigadores del Laboratorio de Productos Forestales (FPL) de Estados Unidos han desarrollado un chip semiconductor hecho casi en su totalidad de madera.

 

El equipo dirigido por el profesor de ingeniería eléctrica e informática Zhenqiang Ma descubrió el nuevo dispositivo en un artículo publicado el pasado 26 de mayo en la Revista Nature Communications.

 

El artículo demuestra la viabilidad de sustituir la capa de sustrato o soporte, de un chip de ordenador, con nanofibrillas de celulosa (CNF), un material flexible, biodegradable hecho de madera.

 

 

"La mayoría de los materiales en un chip es de apoyo. Sólo usamos menos de un par de micrómetros para todo lo demás", dice Ma. "Ahora puede usted estar seguro de que puede poner en el bosque uno de estos dispositivos y los hongos degradarán la misma. Se vuelven tan seguro como fertilizante."

 

Zhiyong Cai, director del proyecto de un grupo de investigación de la ciencia compuesta por ingeniería en FPL, ha trabajado en el desarrollo de nanomateriales sostenibles desde el año 2009.

 

"Si usted toma un gran árbol y lo corta en fibra individual, el producto más común es el papel. La dimensión de la fibra está en micras", dice Cai. "Pero y si podríamos dividirlo aún más a la escala nano? En esa escala se puede hacer este material, muy fuerte y papel CNF transparente."

 

Shaoqin Gong , profesora de la Universidad de Wisconsin ingeniera biomédica, del grupo de Cai trabajó sobre los dos principales obstáculos a la utilización de materiales derivados de la madera en un entorno electrónico: la suavidad de la superficie y la expansión térmica.

 

"Usted no quiere que se expanda o contraiga demasiado. La madera es un material higroscópico natural y podría atraer la humedad del aire y ampliarse", dice Cai. "Con un revestimiento epoxi en la superficie de la CNF, hemos resuelto tanto la suavidad de la superficie y hemos creado una barrera a la humedad."

 

Gong y sus estudiantes también han estado estudiando los polímeros de base biológica durante más de una década. CNF ofrece muchos beneficios sobre sustratos de chips actuales, dijo la profesora.

 

"La ventaja de CNF sobre otros polímeros es que es un material de base biológica y la mayoría de los polímeros son polímeros derivados del petróleo. Materiales de origen biológico son sostenibles, biodegradables y biocompatibles", dice Gong. "Y, en comparación con otros polímeros, CNF en realidad tiene un coeficiente de expansión térmica relativamente bajo."

 

El trabajo del grupo también demuestra un proceso más ecológico que mostró un rendimiento similar a los chips existentes. La mayoría de los dispositivos inalámbricos de hoy en día utilizan galio chips de microondas basados ​​en arseniuro debido a sus capacidades de operación de alta frecuencia y de manejo de potencia superiores. Sin embargo, el arseniuro de galio puede ser tóxico para el medio ambiente, particularmente en las cantidades masivas de la electrónica de los inalámbricos desechados.

 

Yei Hwan Jung, un estudiante graduado en ingeniería eléctrica e informática y un co-autor del artículo, dice que el nuevo proceso reduce en gran medida el uso de dicho material caro y potencialmente tóxico.

 

"He hecho 1.500 transistores de arseniuro de galio en un chip milimétrico 5-por-6. En un chip microondas ese tamaño, habitualmente hay sólo ocho a 40 transistores. El resto de la zona se desperdicia", dice. "Cogimos nuestro diseño y lo pusimos en CNF utilizando la técnica de ensamblaje determinista, entonces lo podemos poner donde queramos y hacer un circuito completamente funcional con un rendimiento comparable a los chips existentes."

 

La biodegradabilidad de estos materiales tendrá un impacto positivo en el medio ambiente. Ma dice que la flexibilidad de la tecnología puede conducir a la adopción generalizada de estos chips electrónicos.

 

"Las producciones actuales de chips semiconductores son muy baratas, y puede tomar todavía un tiempo para que la industria se adapte a nuestro diseño", dice."Pero la electrónica flexibles es el futuro, y creemos que vamos a estar muy por delante de la curva de ventas”

 

OPINIÓN

 

Los metales raros suponen una fuente de conflictos y de explotación en países del tercer mundo. El impacto que producen los residuos de la electrónica sobre el medio ambiente no es despreciable y por otro lado las exigencias del consumo vienen dadas por la flexibilidad de los componentes electrónicos. Los “wearables” que llevaremos en las prendas de vestir, las pantallas enrollables y todos los dispositivos y utensilios que vienen, requieren de electrónica y pantallas flexibles. Que todo esto sea biodegradable supone un paso adelante en la conservación del medio ambiente y en la calidad de vida de los ciudadanos.

 

Fuente: Nature Social Selection


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