Bozen – Innovative elektronische Komponenten im Zeichen der Kreislaufwirtschaft: Das ist das Ergebnis eines interdisziplinären Projekts, in dem das Know-how mehrerer Fakultäten der Universität Bozen zusammenfließt. In den Labors der Uni im NOI Techpark wurde eine neue nachhaltige und ökologische Technologie getestet, für die aus Obstabfällen (Äpfel, Kiwis und Trauben) hergestelltes Papier als Substrat für flexible gedruckte elektronische Bauteile verwendet wird. Mögliche Anwendungsbereiche sind Biosensoren zur Überwachung von Körperfunktionen oder die Präzisionslandwirtschaft.
Für die Produktion der elektronischen Komponenten wird die Oberfläche eines Zellulosesubstrats, das aus den Reststoffen der Verarbeitung von Äpfeln, Kiwis und Trauben gewonnen wird, mittels Laserdruck karbonisiert. Die aus Obstabfällen hergestellten Papiersubstrate sind ein Ersatz für Zellstoff, der traditionell für die Herstellung von Substraten für solch flexible gedruckte Komponenten verwendet wird. Somit wird der Verbrauch einer natürlichen Ressource wie Holz verringert – gleichzeitig werden Lebensmittelabfälle sinnvoll verwertet.
Durch unterschiedliche Laserparameter konnten die Forschenden elektronische Bauteile wie Kondensatoren, Biosensoren und Elektroden für Lebensmitteltests (z. B. zur Überprüfung des Reifegrads von Früchten) sowie zur Messung der Herzfrequenz und der Atmungstätigkeit entwickeln. Die auf Früchten basierende und völlig plastikfreie Zellulose hat sich auch als sehr geeignet für den direkten Kontakt mit menschlicher Haut erwiesen. Somit eignen sich solch biokompatible Komponenten auch für den Einsatz in Wearables und anderen Systemen, in denen Sensoren in Kontakt mit der menschlichen Haut kommen.
Die Verwendung eines natürlichen Substrats eröffnet aber auch gleich zwei neue Strategien für das Recycling der Komponenten. So können sie sich entweder innerhalb von 40 Tagen bei Raumtemperatur in Zitronensäure auflösen – oder als Pflanzendünger oder Bodenverbesserungsmittel wieder in die Natur eingebracht werden.
