天津大學(xué)反其道而行 開發(fā)世界上第一款可溶解智能手表

發(fā)布時(shí)間:2021-09-16 09:55:31  |  來源:科技日?qǐng)?bào)  

當(dāng)世界鐘表行業(yè)還在研究如何增強(qiáng)手表的防水性時(shí),天津大學(xué)反其道而行,開發(fā)了世界上第一款可溶解智能手表。近日,記者獲悉,面對(duì)激增的電子垃圾,天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系黃顯教授團(tuán)隊(duì)從“電子產(chǎn)品環(huán)保易回收”的理念出發(fā),研發(fā)出了可溶于水的、用于制造電子產(chǎn)品的納米復(fù)合材料,實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品無污染快速回收,為電子垃圾無害處理開出了新藥方。

隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,全球電子產(chǎn)品爆發(fā)式增長,電子垃圾的處理也日益棘手,不科學(xué)的處理方法會(huì)產(chǎn)生多氯聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯、聚氯乙烯、鉛、鎘和汞等有害物質(zhì),造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和健康問題。黃顯團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種引線互連的室溫水燒結(jié)納米復(fù)合材料,用這種材料制成的電子產(chǎn)品在正常使用條件下可以長期穩(wěn)定地使用,當(dāng)需要廢棄回收時(shí),只需要將電子產(chǎn)品丟入水中,即可在幾天之內(nèi)降解,其中的芯片等元器件仍然可以回收使用,既沒有污染又能增加電子元器件的利用率,實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品無污染化的快速回收。

在天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,記者看到了剛剛研發(fā)成功的可溶性智能手表。該手表和傳統(tǒng)的智能手表一樣,具有傳感器,可以精確測量心率、血氧水平和步數(shù),并通過藍(lán)牙連接,將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞謾C(jī)應(yīng)用程序;有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)屏幕可以顯示相關(guān)手機(jī)的日期、時(shí)間和消息。但與普通智能手表不同的是,當(dāng)這款智能手表被完全浸入水中時(shí),其外殼和電路會(huì)在40小時(shí)內(nèi)完全溶解,遺留下來的僅是OLED屏幕、電阻器、電容器等可再次利用組件。

黃顯介紹,這款可溶解智能手表,其實(shí)是一種瞬態(tài)電子器件。即當(dāng)電子功能器件在實(shí)現(xiàn)指定功能或完成某項(xiàng)任務(wù)后,其物理形態(tài)和功能可以在外界刺激觸發(fā)下,發(fā)生部分自毀消失或者完全自毀消失的一種電子器件。對(duì)于這款手表,水是刺激物,可在水的刺激下溶解。這種新型材料不僅保持了與常規(guī)銀導(dǎo)電材料相當(dāng)?shù)膶?dǎo)電特性,還實(shí)現(xiàn)了室溫環(huán)境下的溫和燒結(jié),大大降低了成本,具有可推廣性。黃顯還介紹說:“該新材料具有良好的生物相容性,可以溶解在體內(nèi),可以讓植入設(shè)備在完成功能后消失在人體中,且在汗水中無法溶解,生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景廣闊。”

據(jù)相關(guān)資料介紹,電子垃圾中含有大量金、銀、白金、鈷、銦等貴金屬,但由于回收成本高、回收困難,回收率一直徘徊不前。2019年產(chǎn)生超過5360萬噸的電子垃圾,回收率卻僅有2%。黃顯團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型材料為解決電子垃圾提供了一個(gè)全新的思路。(陳曦 趙暉)

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