绿化电子供应链

绿化电子供应链

2019年8月1日
卡尔·霍坎森

生物基材料可以成为满足未来需求和挑战的电子领域的自然组成部分。 RI:SE的KarlHåkansson分享了他对生物基电子产品潜力的看法

电子设备无处不在,可以帮助我们随时随地洗碗,查明事实,而且当有人在社交媒体上发布另一幅有关他们的美味佳肴的图片时,也会通过噪音,振动和蜂鸣声来分散我们的注意力。 无论我们认为屏幕,传感器和互联网是否会帮助人类(或者成为我们的厄运),电子设备都将存在。 当前,无人驾驶汽车和虚拟现实(VR)是热门话题,两者都需要更多的电子产品。 但是,与此同时,对可持续世界的需求,扭转气候变化并停止过度消费是西方世界最紧迫的问题。 这两个大趋势是相容的还是矛盾的?

我花了很多时间在工作上,试图解决这个问题。 更具体地说,我领导并进行了研究,旨在了解在电子领域中生物基材料在哪些方面有可能胜过非生物基材料。 在RISE,我们称之为“基于生物的电子产品”。

为了弄清楚生物基电子产品可能带来的后果,只需考虑将生物基材料用作活性材料的载体,或者生物基材料本身也可以成为活性材料。 当然,这并不排除两者的组合。

让我举两个例子。 首先,在纸质基板上实现印刷电子的梦想怎么样?由于其2D巨大的表面,低成本的原材料以及与塑料相比的环境效益,因此具有吸引力。 问题在于纸张的粗糙表面使其很难在其上打印薄的,清晰的层-这是高效电子设备的必要条件。 利用当今的纳米技术,一种可能略有不同的方法是利用纸本身内部更大的表面积对单个纸浆纤维进行功能化和装饰。 该概念不仅限于纸浆和纸张,而且与纳米纤维素结合使用也非常有吸引力。 将来,这可以使墙纸,包装,纺织品甚至奇特的应用程序功能化。 为什么不使用太空机器人?

第二个示例涉及能量存储需求的预计增长。 该预测不仅基于电动汽车的增长市场,而且基于廉价的但间歇性的可再生能源,例如太阳能和风能。 由于将来用电的人不太可能有耐心等到风吹过或云层消失后才开始烹饪或看电视,因此需要存储可再生能源。 如果电池成为首选的存储方式,则将需要廉价且可再生的导电材料。 导电碳有可能成为未来储能解决方案的重要组成部分,实际上可以由富含碳的木质素(制浆过程中产生的侧流)生产。 导电碳纤维,无论是熔纺还是电纺,都可以用作电池和超级电容器中的电极,我们正在与数所大学和公司一起评估其材料的应用。

同时,混合材料对环境的影响始终在我的脑海中。 我们的目的不是通过建议在任何会使产品变得环保的材料中添加一些生物基材料来愚弄任何人。 因此,了解这些材料是否可以被生物降解,回收,分离或重新使用非常重要。

总而言之,我正在探索生物基材料如何成为电子领域的自然组成部分。 但是我真正想知道的是:如果电子产品更加融入我们的生活,那么可持续的未来会是什么样?

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