Electrónica biodegradable que no deja residuos tóxicos

La electrónica de consumo no tiene vuelta atrás: desde los móviles y ordenadores a diminutos sensores en cualquier aparato de la actividad cotidiana y del trabajo. Ha revolucionado nuestras vidas, pero tiene una cara oculta que debemos tener muy presente: los desechos electrónicos crecen sin control y son altamente tóxicos para el medio ambiente y para nuestra salud. 

Cada año se generan en el mundo unos 40 millones de toneladas (según datos del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente, PNUMA) y los europeos vamos a la cabeza, con una producción 15,6 kilos por persona y año de este tipo de residuos.

Preocupados por este panorama, y con la vista también puesta en la medicina del futuro, investigadores de la Universidad de Stanford han ideado un sistema que podría revolucionar la electrónica… desde el punto de vista medio ambiental al menos: la ingeniera Zhenan Bao y su equipo han desarrollado semiconductores flexibles que se degradan fácilmente y de forma inocua con solo añadirles vinagre o cualquier otro ácido débil. “Este es el primer ejemplo de un polímero semiconductor que puede descomponerse”, explica Ting Lei, autor principal de la investigación.

Además, ha desarrolllado un circuito electrónico degradable y un nuevo material biodegradable para el montaje de los componentes eléctricos. Cuando el dispositivo electrónico ya no funciona o no es necesario, se descompone sin dejar detrás de sí residuos tóxicos.

Semiconductor biodegradable y flexible desarrollado por los ingenieros de la Universidad de Stanford, sobre un cabello humano. © Laboratorio Bao.

Hierro en vez de oro

Generalmente, para los componentes electrónicos se requieren minerales como el oro; pero para este dispositivo los investigadores usan componentes de hierro. La profesora Bao ha explicado que el hierro es un mineral muy respetuoso con el medio ambiente y no es tóxico para los seres humanos.

Para el circuito electrónico y el polímero usaron celulosa. La celulosa es la misma sustancia que compone papel, pero modificada para que no se rompa fácilmente. Se consigue una película fina que permite emplear estos componentes electrónicos adheridos a la piel o incluso implantarlos dentro del cuerpo.

Con parches electrónicos delgados y adaptables a la piel que puede medir la presión arterial o el nivel de glucosa en sangre, por ejemplo. Estos parches estarían diseñados para un día o una semana y luego se podrían descargar los datos.

Electrónica desechable, pero sin generar basura

Pero sería «electrónica desechable» en poco tiempo y por ello se necesitaba un diseño biodegradable. La investigadora Bao, profesora en el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Stanford, había creado anteriormente un electrodo flexible y adaptable a la piel humana. Ese material podía doblarse y permitir una interfaz sobre la piel o el cerebro, pero no podía degradarse. Y esa era precisamente su asignatura pendiente, no solo para poder crear dispositivos implantables en el cuerpo humano sino que también respondan a la necesidad de acabar con la basura electrónica y se encaminen hacia la economía circular.

A medida que aumenta el número de aparatos y usos electrónicos, la biodegradabilidad es cada vez más importante. Ting Lei asegura que ellos apenas han abierto la puerta pero que el futruo es seguir mejorando el rendimiento de la electrónica biodegradable. “Esperamos poder desarrollar algunos materiales que puedan descomponerse fácilmente para que haya menos residuos”, ha comentado el investigador principal de esta pequeña, pero al mismo tiempo gran revolución.