研究人员指出可打印半导体是实现可持续物联网的途径

随着物联网（IoT）的普及，该技术在规模上面临的挑战也越来越突出。具体而言，研究人员最关心的是技术的可持续性和可扩展性。现在，预计到2035年，物联网设备的部署总量将达到一万亿台，可持续性问题不容忽视。

对一些研究人员来说，物联网未来更可持续的答案可能在于可打印的半导体和电子产品。现在，为了概述该行业的现状和可打印电子产品的潜力，西蒙·弗雷泽大学的研究人员发表了一篇新的研究论文。

在这篇文章中，我们将讨论物联网的可持续性需求，以及新研究论文提出的一些潜在解决方案。

 

研究为可打印电子产品开辟了道路

在研究论文中，该团队描述了一些趋势，他们认为这些趋势可以为更可持续的物联网打开大门。

 

该示意图描述了SFU研究人员对传感器节点架构、LAE半导体、能量采集器和应用领域的概念。图片由佩库尼亚和合著者提供

 

根据该论文，物联网未来可能需要的一项技术是能量收集。采用能量收集方案的主要好处是消除了部署设备中对电池的需求。

通过这样做，未来的物联网设备仍然可以大规模生产和部署，而不需要同等规模地扩大电池生产所需的资源和能源密集型制造过程。

此外，该论文认为，印刷电子产品在为物联网创造可持续未来方面具有巨大潜力。研究人员引用了许多不同的论文和该领域的最新进展，阐述了可打印半导体和电子产品的论点。

 

LAE的回收和再利用显示了它们在实现电子产品循环方面的潜力。图片由佩库尼亚和合著者提供

 

在这些论点中，研究人员声称，与传统制造工艺相比，可打印电子产品的工艺能耗显著降低，浪费也更少。

此外，印刷电子器件，如大面积电子器件（LAE）系统，已被证明比传统解决方案消耗更少的能量。例如，研究人员指出 MHz反向LAE系统83 厘米× 83 cm的尺寸将需要在相同频率下操作的典型有源器件的每比特大约低25倍的能量。通过消耗更少的能源，印刷电子产品可以帮助真正的无电池系统在技术上更加可行。

 

物联网中的可持续关注

虽然物联网的规模持续增长，但最突出的问题之一是可持续性。其中，一个主要的担忧来源是物联网设备对电池技术的依赖。从可持续性的角度来看，由于对电池技术供应链的考虑，这种对电池的依赖令人担忧。

开采材料（例如锂）的需求、制造电池所需的能源以及与电池生产相关的供应链都导致了电池行业对环境的负面影响。

除了电池，人们还对物联网设备中广泛使用的半导体的可持续性感到担忧。环保主义者对生产这些半导体所需的大量能源使用以及物理制造所需的原材料表示担忧。

尽管目前这些问题是合理的，但随着物联网广泛部署的增加，问题的严重性也在增加。例如，SFU的研究表明，目前全球每年的锂产量不足以满足依赖普通锂基币电池的一万亿节点物联网的需求。因此，满足对不断增长的物联网的需求需要增加产量，这只会进一步加剧该行业对环境的影响。