科技日报北京4月26日电 （演习张佳欣）美国杜克大学工程师开拓了天下上第一个完备可回收的印刷电子产品：由3种碳基墨水制成的晶体管。研究职员希望以此引发新一代可循环利用的电子产品的研发，以帮助办理日益增长的环球电子垃圾问题。干系研究揭橥在26日的《自然·电子学》杂志上。
制作晶体管和集成电路的质料一样平常是硅片，很难回收利用。据联合国估计，每年丢弃的数百万公斤电子产品中，只有不到1/4被回收利用。
在新研究中，杜克大学电气与打算机工程教授亚伦·富兰克林及其团队展示了一种完备可回收的全功能晶体管，其由3种碳基墨水制成，可以轻易打印到纸张或其他柔韧环保材料的表面。碳纳米管和石墨烯墨水分别用于半导体和导体。富兰克林说，这些材料在印刷电子产品领域并不新鲜，开辟可回收利用新路子的是一种名为纳米纤维素的木质绝缘介质墨水。
纳米纤维素可生物降解，多年来一贯用于包装等领域。这次，研究职员开拓出一种悬浮纳米纤维素晶体的方法，这种晶体从木材纤维中提取出来，在上面洒上少许食盐，就可以产生一种墨水，作为打印晶体管的绝缘体。在室温下将这3种墨水放在喷墨打印机中，打印出的全碳晶体管性能良好，可以广泛运用。
将打印出的晶体管浸入一系列水槽中，用声波轻轻震撼它们，并对产生的溶液进行离心，可依次回收碳纳米管和石墨烯，均匀回收率靠近100%。此外，两种材料都可以在相同的印刷过程中重复利用，性能险些无损。由于纳米纤维素是由木材制成的，其与印刷纸均可被回收利用。
富兰克林表示，像这样的可回收电子产品不可能完备取代芯片，而且当前研究离打印可回收的打算机处理器还很远。但这种完备可回收的多功能印刷晶体管为我们开拓出拥有可循环“生命周期”的新型电子产品奠定了根本。
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用二维纳米材料，可以印刷电路，制作电子元器件乃至晶体管。当然，和传统晶体管比较，这类晶体管在性能上还有一定差距。这次，科研职员改良了打印晶体管的“墨水”，用了悬浮纳米纤维素晶体+食盐的新“配方”。这一配方的最大亮点，便是“可回收”。电子垃圾是摆在人类面前的棘手问题，电子产品的更新换代越来越快，电子垃圾也越来越多。制备可完备回收的碳基材料晶体管，也为可循环利用的新型电子产品制造工艺探了路。
