Com o rápido desenvolvimento tecnológico e o lançamento de muitos aparelhos em um curto espaço de tempo, o lixo eletrônico tem se tornado um problema cada vez mais sério. Tentando apontar para uma solução para esse problema complexo, um grupo de pesquisadores criou uma espécie de smartwatch solúvel, cujas peças se dissolvem na água depois que ele é desmontado.

Atualmente, a principal solução usada para lidar com o lixo eletrônico é a reciclagem de componentes. Porém, quando se trata de equipamentos pequenos, como um smartwatch, smartband ou outros dispositivos fitness, esse processo fica mais complicado, já que as peças são muito pequenas e precisam ser extraídas manualmente em um processo que não é viável financeiramente.

Por isso, dispositivos com componentes solúveis, ou biodegradáveis, podem ser uma opção bastante interessante para o descarte desses equipamentos. Para criar um protótipo, a equipe do pesquisador da Universidade de Tianjin, na China, desenvolveu um nanocompósito à base de zinco solúvel em água para uso em circuitos temporários, porém, essa primeira tentativa não se mostrou funcional.

Circuitos funcionais

Smartwatch se degradando na água
Materiais desmontados e colocados na água. Crédito: Applied Materials & Interfaces

Por isso, os pesquisadores tentaram melhorar as propriedades elétricas dos nanocompósitos solúveis, ao mesmo tempo em que trabalhavam em circuitos elétricos que fossem robustos o suficiente para que os equipamentos fossem funcionais e suportassem o uso diário e por longos períodos de tempo.

A solução para isso foi a modificação do nanocompósito à base de zinco com a adição de nanofios de prata, tornando-o altamente condutor. O passo seguinte foi imprimir a solução metálica em pedaços de poli (álcool vinílico), um polímero que se degrada na água, e solidificaram os circuitos aplicando pequenas gotas de água.

A solução para isso foi a modificação do nanocompósito à base de zinco com a adição de nanofios de prata, tornando-o altamente condutor. O passo seguinte foi imprimir a solução metálica em pedaços de poli (álcool vinílico), um polímero que se degrada na água, e solidificaram os circuitos aplicando pequenas gotas de água, que facilitam as reações químicas e depois evaporam.

Como qualquer outro

Com esse processo, a equipe conseguiu fazer um smartwatch com várias placas de circuito impresso de nanocompósitos dentro de uma caixa de álcool vinílico impressa em 3D. O protótipo tinha sensores que mediam com precisão a frequência cardíaca, níveis de oxigênio no sangue, e o número de passos dados por uma pessoa, e enviava esses dados para um aplicativo para smartphone.

Após serem imersos em água, os componentes do smartwatch se dissolveram completamente em apenas 40 horas. O que foi deixado para trás foi apenas uma tela OLED, um microcontrolador, resistores e capacitores que foram integrados aos circuitos, que são componentes mais simples para se reutilizar.

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Segundo os pesquisadores, nanocompósitos de dois metais podem ser usados para para produzir dispositivos transitórios com desempenho equivalente aos de modelos comerciais, o que pode ajudar bastante a resolver alguns desafios de pequenos resíduos de lixo eletrônico.

Com informações do Phys

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