Elektronik, genellikle e-Atık olarak adlandırılan büyük bir atık sorununa sahiptir. Ancak, yakın zamanda yapılan bir çalışma Entegre Papertronic Teknikleri toksik eAtık distopyasından uzaklaşmak için bir yol sağlayabilir. Çalışma, kağıt baskılı devre kartlarından (PCB’ler) başlayarak, tek kullanımlık elektroniklerde kağıt kullanma potansiyeline yakından bakıyor. Fütürist Faysal Khan hesaplar Binghamton’daki New York Eyalet Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından yayınlanan çalışma, tek kullanımlık kağıt PCB’lerin tek kullanımlık elektroniklerin geleceği olduğunu gösteriyor.
Kağıt, son derece uygun fiyatlı, erişilebilir, esnek ve sürdürülebilir bir malzemedir ve bu nedenle çevre dostu PCB tasarımları için güçlü bir adaydır. Mevcut PCB’ler, çevre dostu olmayan cam elyaf, reçine ve metal kablo karışımından yapılmıştır. E-Atıkla mücadele yolunda hem elektronik cihazların geri dönüşüm oranlarını nasıl artıracağımızı hem de uygun biyolojik olarak parçalanabilen malzemeler kullanarak daha fazla tek kullanımlık elektronik üreteceğimizi düşünmeliyiz.
Kağıtla birlikte verilen bir diyagram, kağıt PCB oluşturma sürecine genel bir bakış sağlar. Kısaca, adımlar şu şekildedir: mum desenli baskı, kağıt mürekkep infüzyonu ve fonksiyonel elemanların serigrafi baskısı, açık deliklerin lazerle kesilmesi ve iletken izlerin eklenmesi. Yukarıda bahsedilen mürekkepler, dirençler, kapasitörler ve transistörler oluşturabilen iletken ve yarı iletken formüllerin bir karışımını kullanır. Basılı ‘teller’ ve bileşenlerin, üzerine yerleştirildikleri kağıt kadar esnek olduğu söylenir.
Kağıt PCB’lerin kağıt anakartlar veya kağıt grafik kartları için tasarlanmadığını zaten ima etmiştik. Bunun yerine, tek kullanımlık kağıt PCB’lerin kablosuz sensör ağlarında ve Tek Kullanımlık Nesnelerin İnterneti’nde (IoDT) kullanılması öngörülmektedir. Bu tür cihazlar şu anda insan sağlığını değerlendirmek, çevre koşullarını izlemek, lojistik ve sevkiyat takip çözümlerinde, gıda ve bakkal izleme sistemlerinde ve askeri gözetim veya dağıtım sistemlerinde kullanılmaktadır. Kağıt PCB bazlı cihazların, aktif kullanım ve raf ömrünü etkileyen neme karşı duyarlılıkları nedeniyle ek paketleme bakımına ihtiyaç duyacağı belirtilmelidir. Su hasarı geleneksel elektronikler için zaten bir sorundur, ancak kağıt PCB’ler söz konusu olduğunda son derece dağınık olabilir.
Çevre dostu geri dönüşüm için, kullanılmış kağıt PCB’ler ve elektronikler çözülebilir ve geri dönüştürülebilir elemanlar için filtrelenebilir veya karbon yakalama ile verimli bir şekilde yakılabilir.
Araştırmacılar, geri dönüşümü zor malzemelerden yapılmış geleneksel elektronik bileşenlerin kullanımından kaçınmayı başardılar. Spesifik olarak, araştırmacılar şu anda tamamen kağıt ayarlanabilir dirençler (20 Ω ila 285 kΩ), süper kapasitörler (∼3.29 mF) ve elektrolit kapılı alan etkili transistörler oluşturabileceklerini söylüyorlar.
Makaledeki kağıt PCB görüntüleri, kağıt PCB’lerin incelenmesi sırasında başarıyla test edilen basit bir amplifikatör devresini göstermektedir.