Professor desenvolverá dispositivos eletrônicos feitos inteiramente de papel

Jun 02, 2023

Imagine se você pudesse construir um dispositivo eletrônico feito inteiramente de papel. Uma alternativa não tóxica, económica e biodegradável aos componentes à base de silício e plástico seria uma mudança de jogo para um planeta que se enche rapidamente de “lixo eletrónico” de dispositivos descartados e sensores de utilização única.

Essa é a visão do professor Seokheun (Sean) Choi da Universidade de Binghamton. Ele trabalhou durante anos criando biobaterias melhores que usam bactérias ou suor humano para gerar energia. Algumas dessas baterias eram baseadas em papel e agora ele espera aplicar esse conhecimento a placas de circuito e peças relacionadas.

Uma nova doação de US$ 400 mil da National Science Foundation financiará o desenvolvimento do que ele chama de papertrônica integrada. O prêmio de três anos é sua nona concessão federal desde que chegou a Binghamton – sete da NSF e dois do Office of Naval Research.

O objetivo principal é imprimir placas de circuito multicamadas de alto desempenho em papel usando fios metálicos densamente concentrados e altamente condutores, e criar componentes flexíveis à base de papel que possam ser integrados a esses sistemas papertrônicos. Choi disse que um projeto totalmente baseado em papel como este é uma ideia única e foi isso que despertou o interesse da NSF.

“Todos os trabalhos anteriores com placas de circuito impresso em papel tiveram que usar componentes eletrônicos prontos para uso”, disse Choi, membro do corpo docente do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas Thomas J. Watson. “Isso não faz sentido para eletrônicos totalmente baseados em papel. Queremos substituir esses componentes por capacitores, registradores e transistores baseados em papel.”

Alimentados pela Internet das Coisas – que utiliza pequenos sensores para se conectar – alguns especialistas em tecnologia prevêem que haverá mais de 1 trilhão de dispositivos eletrônicos em todo o mundo até 2035. Os métodos atuais de fabricação gerariam milhões de toneladas de “lixo eletrônico” entupindo aterros sanitários e oceanos.

Com base em anos de pesquisa, Choi acredita que ele e seus alunos do Laboratório de Bioeletrônica e Microssistemas de Binghamton podem levar a papertrônica para o próximo nível.

“O meu objetivo a longo prazo é criar um sistema eletrónico verde e renovável, portanto, nesse sentido, este projeto é o próximo passo lógico”, disse ele. “As ideias e observações do meu grupo de pesquisa nos tornam líderes em biobaterias de papel e biossensores de papel autoalimentados. Vou integrar todos os meus conhecimentos, conhecimentos e experiências para criar um sistema inteiramente baseado em papel.”

Um desafio será descobrir materiais não tóxicos que façam bem o trabalho sem causar problemas ambientais posteriormente.

“Com nosso trabalho anterior, queríamos desenvolver componentes papertrônicos – esse era o nosso foco, e usamos materiais tóxicos ou o que quer que funcionasse”, disse ele. “Mas agora, eu gostaria de usar materiais biodegradáveis ​​para criar também os pequenos componentes.”