پژوهشگران کره‌ای یک دستگاه ذخیره‌سازی داده الکترونیکی زیست تخریب‌پذیر ساختند که در بدن حل می‌شود و اطلاعات را با دوام بالا ذخیره می‌کند.
به گزارش تکناک، امروزه زباله الکترونیکی به یکی از معضلات زیست‌محیطی جهان تبدیل شده است. میلیاردها دستگاه الکترونیکی سبک مانند: ردیاب‌های تناسب اندام، ابزارهای الکترونیکی پایش سلامت و ایمپلنت‌های موقتی، پس از مدت زمان کوتاهی استفاده، دور انداخته می‌شوند.
بیشتر این تجهیزات قابل بازیافت نیستند و در نهایت به محل دفن زباله یا زباله‌سوزها می‌روند، جایی که با آزاد کردن مواد سمی و فلزات سنگین، محیط زیست را آلوده می‌کنند. با گسترش روزافزون استفاده از الکترونیک در زندگی روزمره، نیاز به جایگزین‌های پایدار و سازگار با محیط زیست بیش از هر زمان دیگری احساس می‌شود.
اکنون تیمی از مؤسسه علوم و فناوری کره (KIST) به رهبری دکتر سانگ‌هو چو و دکتر یونگ‌هو جو برای رفع این مشکلات، این دستگاه ذخیره‌سازی داده زیست تخریب‌پذیر را طراحی کرده‌اند که ضمن ذخیره کردن قدرتمند داده‌ها، به طور کامل قابل تجزیه در آب است.
در قلب این نوآوری، ماده‌ای به نام PCL-TEMPO قرار دارد. این پلیمر از ترکیب پلی‌کاپرولاکتون (PCL) که یک ماده زیست‌تخریب‌پذیر می‌باشد، با مولکول آلی TEMPO ساخته شده است، که توانایی ذخیره‌سازی اطلاعات الکتریکی را دارد.
فهرست مطالب
حافظه‌ای قابل اعتماد و پایدار، حتی برای کاربردهای موقت
اکثر تلاش‌های قبلی برای ساخت وسایل الکترونیک‌های قابل تجزیه، با مشکلاتی چون دوام پایین و ضعف در نگهداری داده مواجه بودند. اما این ماده جدید مزایای قابل توجهی دارد، که از جمله آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- توانایی تفکیک دقیق بین سیگنال‌های ON و OFF در بیش از یک میلیون چرخه
- حفظ اطلاعات برای بیش از ۱۰ هزار ثانیه
- دوام عملکرد پس از ۲۵۰ چرخه ذخیره و پاک کردن داده‌ها
این عملکرد فوق‌العاده نشان می‌دهد که این فناوری نه‌تنها مناسب برای نمونه‌های آزمایشی است، بلکه در دنیای واقعی کاملاً کاربردی می‌باشد.
مناسب برای کاشت در بدن؛ بدون نیاز به جراحی خروج
یکی از ویژگی‌های برجسته این دستگاه ذخیره‌سازی، زیست‌سازگاری بالای آن است. این ماده را می‌توان به طور ایمن در بدن انسان کاشت. زمان شروع تجزیه آن را نیز می‌توان با تنظیم ضخامت و ترکیب لایه محافظ بیرونی کنترل کرد.
پس از حل شدن لایه بیرونی، ماده اصلی در عرض سه روز در آب حل می‌شود و هیچ‌گونه باقی‌مانده‌ای از خود به‌جا نمی‌گذارد. این قابلیت، آن را برای استفاده در ایمپلنت‌های جراحی موقتی، بدون نیاز به عمل برداشت، همچنین کاهش چشمگیر هزینه‌های درمان، بسیار مناسب می‌کند.
دکتر چو در توضیح این فناوری گفت: «این دستاورد از نظر فناوری بسیار حائز اهمیت است، چرا که برای نخستین‌بار تخریب فیزیکی خودکار در یک دستگاه ذخیره‌سازی داده با عملکرد بالا ادغام شده است.»
عملکرد مقاوم دستگاه ذخیره‌سازی داده زیست تخریب‌پذیر
دستگاه‌های الکترونیکی اغلب با مشکلات دوام فیزیکی مواجه هستند، اما دستگاه جدید این ضعف را برطرف کرده است. این دستگاه توانست بیش از ۳۰۰۰ چرخه خم شدن را با موفقیت پشت‌سر بگذارد و عملکرد خود را حفظ کند.
به همین دلیل، این فناوری برای دستگاه‌های پوشیدنی موقت، ابزارهای پایش سلامت و حتی کاربردهای نظامی یک‌بار مصرف بسیار کاربردی خواهد بود.
آینده‌ای دستگاه ذخیره‌سازی داده زیست تخریب‌پذیر
کاربرد این دستگاه ذخیره‌سازی داده به ایمپلنت‌ها محدود نمی‌شود. می‌توان از آن در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده سازگار با محیط زیست، ابزارهای نظارتی موقت و هر جایی که الکترونیک یک‌بار مصرف نیاز است، بهره برد.
همچنین دکتر چو اعلام کرد که تیم تحقیقاتی قصد دارد این فناوری را توسعه دهد. وی توضیح داد: «ما در آینده می‌خواهیم این دستگاه را به یک دستگاه الکترونیکی هوشمند با قابلیت خودترمیمی و واکنش به نور ارتقا دهیم و مسیر تجاری‌سازی دستگاه‌های زیست‌الکترونیکی نسل آینده را هموار کنیم.»
گامی سبز به‌سوی آینده فناوری
با افزایش تقاضا برای فناوری‌های پایدار، نوآوری‌هایی مانند این دستگاه ذخیره‌سازی داده زیست‌تخریب‌پذیر، راهی روشن به‌سوی آینده‌ای سبزتر و سازگارتر با محیط زیست ارائه می‌دهند؛ جایی که دستگاه‌های الکترونیکیی پیشرفته بدون به‌جا گذاشتن ردپایی مخرب، مأموریت خود را به پایان می‌رسانند.
این پژوهش در مجله Chemie International Edition منتشر شده است.
