杜克大学研究人员开发了完全可回收环保的3D打印电子元件

杜克大学的研究人员创造了完全可回收、环保的3D打印电子元件，在制造过程中使用水而不是工业化学品。

使用碳基墨水，包括半导体碳纳米管、导电石墨烯和绝缘纳米纤维素，工程师们能够将多层组件堆叠在一起。

然而，该团队难以使用水性墨水产生高电流电子，这使得制造复杂的电子设备变得困难。用于防止结块的表面活性剂也使附加层难以粘附在第一层上。

研究人员通过切换到循环过程改进了他们的方法，在该过程中设备用水冲洗、干燥并再次打印。他们调低了墨水中使用的表面活性剂的量，以创建功能齐全、完全可回收、完全水基的晶体管。他们选择首先打印晶体管，因为与电阻器等更简单的组件相比，微型设备相对复杂。在这样做的过程中，他们设置了一个高标准，以通过示例展示这个过程的能力。

该团队已经证明，在使用这些油墨进行印刷的过程中，近 100% 的碳纳米管和石墨烯都可以回收和再利用。另一种碳基墨水中的纳米纤维素是由木材制成的，因此可以简单地回收或生物降解。

虽然这个过程使用了大量的水，但并不像处理传统制造方法中使用的有毒化学品所需的那么多。

得益于这一史无前例的演示，研究表明，电子行业有可能实现更加环保的未来

该研究发表在一篇题为“使用仅水印刷的全碳薄膜晶体管”的论文中，您可以在 Nano Letters 期刊上的此链接中找到该论文。