一块智能手表泡在水中40个小时即可溶解,只留下可以回收利用的OLED屏幕、电阻器、电容器等组件。近日,在天津大学精密仪器与光电子工程学院的实验室里,生物医学工程系黄显教授团队研发出世界首款可溶性智能手表,为电子垃圾无害处理提供了新思路。

  据了解,该款手表与普通的智能手表一样,除了能显示日期、时间,还可通过传感器精确测量心率、血氧水平和步数。黄显介绍,该手表采用蜂蜡和小烛树蜡进行封装保护,以调控降解速度,汗液以及日常的水花喷溅并不会对手表造成影响。

  黄显介绍,在过去的几年里,团队在可溶解消费电子产品、可降解纳米油墨、烧结工艺等方面取得突破,提交了“生物可吸收导电油墨及其制备方法、烧结方法”“基于酸酐自烧结的生物可吸收导电油墨及其制备方法”等多件专利申请。

  同时,黄显团队在印刷电子器件制作领域不断探索。在材料选择方面,团队应用了导电性好、生物可降解的瞬态金属纳米材料,通过制备金属导电油墨进行电路的印刷。在打印、印刷技术方面,团队通过3D打印方式制作PVA表壳;通过丝网印刷方式和高精密点胶方式实现电路的印刷;通过酸酐辅助水烧结的方法实现印刷图案在室温环境下的烧结,使其具有良好的导电性。在此基础上,团队还开发了可溶性天线、RFID电路、PCB电路以及应力传感器等多种电子器件设备。

  谈及可溶性电子产品的未来时,黄显表示,由于印刷精度上的限制,可溶性电子产品在尺寸及功能全面性方面,与市面上的成熟电子产品仍有很大差距。接下来,团队将进一步优化纳米复合材料的导电性能,提升印刷精度,丰富可溶性电子产品的功能,缩小与成熟智能电子产品的差距。他希望有朝一日,更多的电子产品可以溶解于水,替代人工拆解、露天焚烧和酸浸等方式,为环境保护做出更大贡献。(刘弘一)

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