我們知道，制作晶體管和集成電路的原料一般是硅片，很難回收利用。不過，近日美國杜克大學工程師開發了世界上第一個完全可回收的印刷電子產品：由 3 種碳基墨水制成的晶體管。有望解決日益增長的全球電子垃圾問題，相關研究發表在 26 日的《自然?電子學》雜志上。

杜克大學電子和計算機工程系阿迪教授亞倫 - 富蘭克林說：“基于硅的計算機組件可能永遠不會消失，我們不指望像我們這樣容易回收的電子產品能夠取代已經被廣泛使用的技術和設備。但是我們希望，通過創造新的、完全可回收的、易于印刷的電子產品，并展示它們的功能，它們可能會在未來的應用中得到廣泛的使用。”

在這項新的研究中，富蘭克林和他的實驗室展示了一種完全可回收、功能齊全的晶體管，它由三種碳基油墨制成，可以很容易地打印在紙或其他柔性、環保的表面。碳納米管和石墨烯油墨分別用于半導體和導體。富蘭克林說，雖然這些材料對印刷電子世界來說并不新鮮，但隨著一種名為納米纖維素的木材衍生的絕緣電介質墨水的開發，可回收性的道路被打開。

研究人員開發了一種懸浮納米纖維素晶體的方法，這些納米纖維素是從木質纖維中提取出來的，再撒上一點食鹽，就能產生一種墨水，在他們的印刷晶體管中作為絕緣體表現得非常出色。在室溫下使用這三種墨水的氣溶膠打印機，該團隊顯示，他們的全碳晶體管性能良好，足以用于各種應用，甚至在最初打印的六個月后。

研究人員測試了一個由完全可回收的印刷電子產品制成的生物傳感器。回收過程幾乎 100% 地回收了所使用的材料，而且這些材料的性能損失很小。

富蘭克林說：“像這樣的可回收電子產品無論如何也不會去取代整個 5 萬億美元的產業，而且我們肯定還沒有接近打印可回收的計算機處理器。但展示這些類型的新材料及其功能，希望是朝著新型電子產品生命周期的正確方向邁出的一步”。