Pantallas biodegradables para una electrónica más sostenible

Investigadores del Instituto Tecnológico de Karlsruhe han desarrollado una pantalla impresa biodegradable adecuada para aplicaciones de ciclo de vida corto, como en diagnóstico médico o envases alimentarios.

En los próximos años, el creciente uso de dispositivos electrónicos en los consumibles y las nuevas tecnologías para el internet de las cosas (IoT) aumentarán el volumen de chatarra electrónica. Para ahorrar recursos y minimizar la cantidad de residuos generados, será necesaria una producción más ecológica y un ciclo de vida más sostenible de los productos. Científicos del Instituto Tecnológico de Karlsruhe (KIT), en Alemania, han sido los primeros en producir pantallas cuya biodegradabilidad ha sido comprobada y certificada por una oficina independiente. Los resultados se han publicado en el Journal of Materials Chemistry.

«Por primera vez, hemos demostrado que es posible producir pantallas sostenibles basadas en gran medida en materiales naturales con la ayuda de métodos de producción industrialmente relevantes. Tras su uso, estas pantallas no son chatarra electrónica, sino que pueden convertirse en abono. En combinación con el reciclaje y la reutilización, esto podría ayudar a minimizar o evitar por completo algunos de los impactos ambientales de la chatarra electrónica», afirma Manuel Pietsch, primer autor de la publicación e investigador del Instituto de Tecnología de la Luz (LTI) del KIT, que trabaja en el InnovationLab de Heidelberg.

El funcionamiento de la pantalla se basa en el llamado efecto electrocrómico del material orgánico inicial. Cuando se aplica un voltaje, se modifica la absorción de la luz y el material cambia de color. Las pantallas electrocrómicas tienen un bajo consumo de energía y una arquitectura de componentes sencilla en comparación con las pantallas disponibles en el mercado, como el LED, el LCD y el papel electrónico.

Otra ventaja es que estas pantallas pueden producirse mediante impresión de chorro de tinta de forma personalizada, económica y con un material eficiente. Además, este proceso es adecuado para escalar con un alto rendimiento. Los materiales utilizados son principalmente de origen natural o biocompatibles. El sellado con gelatina hace que la pantalla sea adhesiva y flexible, de modo que se puede usar directamente sobre la piel.

Uso en diagnósticos médicos y envases alimentarios

La pantalla es adecuada para aplicaciones de ciclo de vida corto en diversos sectores. En el diagnóstico médico, por ejemplo, donde la higiene desempeña un papel importante, los sensores y sus indicadores deben limpiarse o desecharse después de su uso. El nuevo indicador desarrollado no se tratará como un residuo electrónico, sino que es compostable.

También puede utilizarse para controlar la calidad de los envases alimentarios, donde no se permite su reutilización.

La impresión digital permite adaptar las pantallas a personas o a formas complejas sin necesidad de realizar costosas modificaciones en el proceso. Esto reduce el consumo de recursos.

«Por lo que sabemos, esta es la primera demostración de una pantalla biodegradable producida por impresión de chorro de tinta. Abrirá el camino a innovaciones sostenibles para otros componentes electrónicos y a la producción de una electrónica más ecológica», afirma Gerardo Hernández-Sosa, director del grupo de electrónica impresa del LTI en el Heidelberg InnovationLab.