Nei prossimi anni, l'aumento dell'uso di dispositivi elettronici nei materiali di consumo e le nuove tecnologie per l'internet delle cose aumenterà la quantità di rottami elettronici. Per risparmiare risorse e ridurre al minimo i volumi di rifiuti, saranno necessari una produzione più rispettosa dell'ambiente e un ciclo di vita più sostenibile. Gli scienziati del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) sono stati i primi a produrre display, la cui biodegradabilità è stata verificata e certificata da un ufficio indipendente. I risultati sono riportati nel Journal of Materials Chemistry .

"Per la prima volta, abbiamo dimostrato che è possibile produrre display sostenibili che sono in gran parte basati su materiali naturali con l'aiuto di metodi di produzione industrialmente rilevanti. Dopo l'uso, questi display non sono rottami elettronici, ma può essere compostato. In combinazione con il riciclaggio e il riutilizzo, questo potrebbe aiutare a ridurre al minimo o prevenire completamente alcuni degli impatti ambientali dei rottami elettronici, "dice Manuel Pietsch, primo autore della pubblicazione e ricercatore del Light Technology Institute (LTI) di KIT, che lavora all'Heidelberg InnovationLab.

Basso consumo energetico, architettura dei componenti semplice

Il funzionamento del display si basa sul cosiddetto effetto elettrocromico del materiale organico iniziale. Quando viene applicata la tensione, l'assorbimento della luce viene modificato e il materiale cambia colore. I display elettrocromici hanno un basso consumo energetico e un'architettura dei componenti semplice rispetto ai display disponibili in commercio, come LED, LCD, e E-paper. Un altro vantaggio è che questi display possono essere prodotti mediante stampa a getto d'inchiostro in modo personalizzato, poco costoso, e materiale efficiente. Inoltre, questo processo è adatto per la scalabilità con un throughput elevato. I materiali utilizzati principalmente sono di origine naturale o biocompatibili. La sigillatura con gelatina rende il display adesivo e flessibile, tale da poter essere indossato direttamente sulla pelle.

Utilizzo nella diagnostica medica e negli imballaggi alimentari

Il display è generalmente adatto per applicazioni con ciclo di vita breve in vari settori. Nella diagnostica medica, ad esempio, dove l'igiene gioca un ruolo importante, i sensori e i loro indicatori devono essere puliti o smaltiti dopo l'uso. Il display di nuova concezione non sarà scaricato come rottame elettronico, ma è compostabile. Può essere utilizzato anche per il monitoraggio della qualità negli imballaggi alimentari, dove non è consentito il riutilizzo. La stampa digitale consente di adattare i display a persone o forme complesse senza alcuna costosa modifica del processo. Questo riduce il consumo di risorse.

"Per quanto ne sappiamo, questa è la prima dimostrazione di un display biodegradabile prodotto dalla stampa a getto d'inchiostro. Aprirà la strada a innovazioni sostenibili per altri componenti elettronici e alla produzione di elettronica più rispettosa dell'ambiente, " dice Gerardo Hernandez-Sosa, Responsabile del Printed Electronics Group di LTI presso l'Heidelberg InnovationLab.