A medida que Internet de las cosas conecta más dispositivos en una red colectiva (incluso sensores de un solo uso, como envases de alimentos, agricultura o "vendas inteligentes"), la necesidad de dispositivos electrónicos biodegradables se vuelve cada vez más urgente.

El profesor Seokheun "Sean" Choi de la Universidad de Binghamton intentó investigar sus ideas sobre la papertrónica integrada.Un nuevo trabajo de investigaciónpublicadoenSistemas Sostenibles Avanzadosinforma sus últimos hallazgos, y podrían revolucionar la forma en que monitoreamos el mundo que nos rodea.

"El mayor problema con el papel para electrónica es que es muy poroso y rugoso", dijo Choi, miembro de la facultad del Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Thomas J. Watson."Estas propiedades son muy útiles para los fluidos de papel, porque esos dispositivos requierengran superficiey rugosidad, pero para la electrónica, representan un desafío crítico".

Para mitigar algunos de esos problemas, la mayoría de los papertronics anteriores utilizaban papel laminado con componentes electrónicos adheridos.Ese método mantiene la flexibilidad que tiene el papel pero no utiliza plenamente lo que ofrece el material.

Choi trabajó con Ph.D.los estudiantes Zahra Rafiee y Anwar Elhadad como parte del Laboratorio de Bioelectrónica y Microsistemas para desarrollar una solución que aproveche los atributos del papel, combinando tintas funcionales, laacción capilarque distribuye las tintas dentro del papel y patrones de cera hidrofóbica que forman los límites de los circuitos.

Las resistencias, condensadores y transistores sintonizables totalmente integrados pasan a formar parte de los sustratos de papel, lo que permite la fabricación de circuitos de papel completos.La capacidad de plegado y apilamiento permite placas de circuito impreso de múltiples capas, y todas ellas son biodegradables.

Choi dijo que este nuevo método de fabricación es una mejora importante con respecto a la última versión de placas de circuitos de papel impreso en 2022: "Integramos todos estos componentes en una sola hoja de papel. Era flexible y desechable, pero el problema es que los tres componentes sonno era ampliamente sintonizable. No podíamos tener valores de resistencia específicos o valores de condensadores. También tuvimos que usar algún material no biodegradable".

Si bien Choi y su equipo han progresado mucho, ya están pensando en los próximos pasos para preparar su papertronics para un uso más amplio.

"Necesitamos pensar en algunas técnicas de empaquetado para encapsular nuestro dispositivo para su funcionamiento a largo plazo", dijo."También estamos creando otros tipos decomponentes electronicoscomo inductores, diodos o pantallas.También necesitamos mejorar la densidad y el rendimiento".