光盘作为柔性生物传感器重获新生

每年，消费者产生5000万吨电子垃圾，其重量超过了所有商用飞机的重量。每年回收的电子垃圾不到20%。在许多情况下，电子垃圾回收率低的原因归结为设备的复杂性。高度集成的电子产品很难回收，因为分离这些设备中的精细材料的过程很复杂。

在全球堆积如山的电子垃圾中，每年有数百万张光盘被丢弃，最终被扔进垃圾填埋场和焚烧炉，破坏环境，浪费大量能源。

 

CD可以通过几个邮寄程序进行负责任的回收。图片由Treehugger/Lexie Doehner提供

 

当处理不当时，已知CD会从聚碳酸酯解聚成有毒的单体双酚A（BPA）。CD处理的部分问题是，这些光盘需要特定的回收过程：它们必须留在当地接受它们的还车回收中心，或者通过邮寄过程回收。

 

用于生物电子学的升级循环光盘

现在，宾厄姆顿大学的研究人员发现了一种新的方法，可以将CD中的材料重新用于生物医学用途。该团队的研究发表在《自然通讯》上，概述了如何分离金CD的薄金属层，并将其用于柔性生物传感器，该传感器可以监测人体心脏的电活动，并实时测量乳酸、葡萄糖、pH和氧气水平。该传感器还可以通过蓝牙与智能手机进行通信。

 

宾厄姆顿的研究人员希望这一次能让CD重获新生，因为它是一种灵活廉价、易于制造的生物传感器。图片由宾厄姆顿大学提供

 

宾厄姆顿的研究人员通过将刚性电子金属带转化为具有薄聚合物基底的软力学来实现这一点。他们通过图案化确定性架构将刚性金属材料转移到可拉伸组件中，从而实现变形和降低接触阻抗。这些特性也使材料穿着更舒适。

 

一种价格合理的制造技术

可拉伸电子器件通常使用昂贵且耗时的印刷或光刻技术制造。在这里，研究人员展示了一种快速、低成本的制造技术，即使用价格合理的工艺机械刀具对金属进行构图。

 

升级循环传感器的部件。图片由Nature Communication提供

 

为了从CD中获取金属，首先将CD浸泡在丙酮中，以分解聚碳酸酯基底并释放金属层。之后，聚酰亚胺带提取金属，并通过图案化工艺用作临时衬底。聚酰亚胺带也用作图案化绝缘层的基底。研究人员声称，在不释放有毒化学物质或不需要昂贵设备的情况下，制造大约需要20到30分钟。

 

研究人员将目光投向了银基CD

完全制造的上循环传感器由生物电势电极、加热器或温度传感器、参比电极、对电极、pH电极、氧电极、乳酸盐电极和葡萄糖电极组成。

除了可扩展的生物电子学之外，研究人员还无法证明其传感器在可穿戴应用中的机械耐用性。在未来的研究中，研究人员打算对银基CD（更常见）进行上循环，并探索是否可以使用雕刻来提高构图速度。