फंगल मायसेलियम की खाल का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए सबस्ट्रेट्स के रूप में किया जा सकता है, ऑस्ट्रिया में भौतिकविदों और सामग्री वैज्ञानिकों ने दिखाया है। टीम ने माइसेलियम बैटरी, आर्द्रता और निकटता सेंसर, और ब्लूटूथ संचार मॉड्यूल से युक्त स्वायत्त संवेदन उपकरणों को बनाने के लिए पतली खाल का उपयोग किया। विद्युत परिपथों पर प्रतिरूपित करने के लिए एक लचीली सतह प्रदान करने के साथ-साथ, खाल बायोडिग्रेडेबल हैं और इलेक्ट्रॉनिक कचरे को काटने में मदद कर सकती हैं।
शोधकर्ताओं ने फंगस से माइसेलियम की खाल का उत्पादन किया Ganoderma lucidum, जो हल्के समशीतोष्ण जलवायु में मृत दृढ़ लकड़ी पर उगता है। इलेक्ट्रॉनिक सर्किट बनाने के लिए, उन्होंने त्वचा पर तांबे और सोने की एक पतली परत लगाने के लिए भौतिक वाष्प जमाव का इस्तेमाल किया। धातु को इस सतह की परत से लेज़र पृथक्करण के माध्यम से हटा दिया गया था, जिससे पथों का संचालन करना पीछे रह गया। शोधकर्ताओं ने लचीला और बायोडिग्रेडेबल इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने के लिए इस उपन्यास दृष्टिकोण को "माइसेलियोट्रोनिक्स" नाम दिया है, जिसमें उन्होंने अपने काम का वर्णन किया है विज्ञान अग्रिम.
आजकल बड़ी संख्या में उपकरणों का उत्पादन किया जाता है, उनके घटते जीवनकाल के साथ, भारी मात्रा में इलेक्ट्रॉनिक कचरा होता है, और मात्रा तेजी से बढ़ रही है। के मुताबिक ग्लोबल ई-वेस्ट मॉनिटर 2020, 53.6 में रिकॉर्ड 2019 मिलियन टन ऐसे ई-कचरे को छोड़ दिया गया - एक आंकड़ा जो 74.7 तक बढ़कर 2030 मिलियन टन होने का अनुमान है।
स्वास्थ्य निगरानी के लिए स्वायत्त सेंसर के लिए, लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास पर भी ध्यान केंद्रित किया जा रहा है, उदाहरण के लिए, जिनका जीवनकाल सिर्फ दिनों या हफ्तों का है। के अनुसार मार्टिन कल्टेंब्रनर, जोहान्स केपलर विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी, इस प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए, बायोडिग्रेडेबल घटक बहुत फायदेमंद होंगे।
"एक चीज जिसे रीसायकल करना वास्तव में कठिन है, वह है लचीला या मुद्रित सर्किट बोर्ड ... वे बहुत सस्ते हैं और उनके अलग-अलग हिस्सों में अलग करना बहुत मुश्किल है," कल्टेनब्रनर बताते हैं। वैज्ञानिक लचीले उपकरणों में बहुलक आधारित सर्किट बोर्डों को कागज के साथ बदलने पर विचार कर रहे हैं, लेकिन कल्टेनब्रनर का कहना है कि यह टिकाऊ नहीं है। कागज का उत्पादन बहुत अधिक पानी और ऊर्जा गहन है।
कागज जैसी खाल
इन्सुलेशन के निर्माण के लिए मशरूम-आधारित सामग्रियों पर काम करते हुए, कालटेनब्रनर और उनके सहयोगियों ने देखा कि कवक माइसेलियम की घनी और कॉम्पैक्ट त्वचा का उत्पादन कर रहे थे, जो कि कवक के धागों का एक नेटवर्क है। ये खाल कागज की तरह दिखती थीं और वैज्ञानिकों को आश्चर्य होता था कि क्या इन्हें लचीले सर्किट बोर्ड के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
टीम ने नम बीच लकड़ी की छीलन के साथ टीका लगाकर माइसेलियम की खाल को विकसित किया Ganoderma lucidum एक पॉलीथीन विभाजक ग्रिड के साथ और उन्हें 25 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहित करना। पर्याप्त कवक विकास के बाद, विभाजक को सब्सट्रेट से चीर दिया गया था और माइसेलियम त्वचा को विभाजक से सावधानीपूर्वक छील दिया गया था। गीला माइसेलियम तब सूख गया था और अंतिम खाल बनाने के लिए संकुचित हो गया था।
धातु की परत के निक्षेपण और लेजर पृथक्करण के बाद, शोधकर्ताओं ने परिणामी माइसेलियम सर्किट बोर्डों का परीक्षण किया। उन्होंने पाया कि उनके पास उच्च चालकता और तापीय स्थिरता थी, और धातु की फिल्म में दरार पड़ने और विद्युत प्रतिरोध बढ़ने से पहले लगभग 2000 झुकने वाले चक्रों का सामना करने में सक्षम थे। प्रतिरोध में केवल मध्यम वृद्धि के साथ ही खाल को कई बार मोड़ा जा सकता है।
इसके बाद शोधकर्ताओं ने एक फ्लैट, 2 सेंटीमीटर बनाया2 mycelium बैटरी, विभाजक के रूप में अत्यधिक आयन-संवाहक इलेक्ट्रोलाइट समाधान (अमोनियम क्लोराइड और जिंक क्लोराइड) में भिगोए गए mycelium त्वचा का उपयोग, और बाहरी आवरण के रूप में दो mycelium खाल। उनका दावा है कि इस संरचना के परिणामस्वरूप बैटरी का उच्च प्रतिशत बायोडिग्रेडेबल होता है।
अपनी अवधारणा को और प्रदर्शित करने के लिए, टीम ने एक माइसेलियम बैटरी, एक ब्लूटूथ डेटा संचार मॉड्यूल और एक माइसेलियम सर्किट बोर्ड पर सोल्डर किए गए एक प्रतिबाधा सेंसर से युक्त एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण बनाया। परीक्षणों से पता चला कि यह सेंसर डिवाइस एक जलवायु कक्ष में आने वाली उंगली और आर्द्रता में परिवर्तन का पता लगाने में सक्षम था।
कार्बन-आधारित स्याही पहले पूरी तरह से रिसाइकिल करने योग्य ट्रांजिस्टर बनाते हैं
एक बार जब वे सर्किट के साथ समाप्त हो गए, तो शोधकर्ताओं ने पाया कि वे हीट गन या सोल्डर आयरन का उपयोग करके पुन: प्रयोज्य सतह पर लगे घटकों को हटा सकते हैं। इसने माइसेलियम सर्किट बोर्ड को छोड़ दिया, जो खाद के ढेर में बिखर गया। 11 दिनों के भीतर यह अपने सूखे द्रव्यमान का 93% खो चुका था और इस बिंदु के बाद कोई भी अवशेष मिट्टी से अप्रभेद्य था।
"आप इसे अपने घरेलू खाद में डाल सकते हैं," कल्टेनब्रनर बताते हैं भौतिकी की दुनिया. वह बताते हैं कि यह बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक की तुलना में उनके कवक सामग्री का लाभ है जिसे टूटने के लिए विशिष्ट परिस्थितियों की आवश्यकता होती है, "माईसेलियम सचमुच हमारे प्राकृतिक वातावरण में हर जगह है" और खाल पूरी तरह से प्राकृतिक उत्पाद हैं।
