Os aparelhos eletrônicos usados que vão parar no lixo como TVs, celulares, computadores, eletrodomésticos, impressoras, etc, tem uma das maiores taxas de crescimento em todo o mundo. A maioria dos dispositivos que usamos acabam em aterros sanitários ao longo do tempo e isso representa muito desperdício de material.

O lixo eletrônico contém vários materiais perigosos que podem ser realmente prejudiciais para a saúde humana e ao ambiente se não são descartados corretamente e com cuidado. Mas uma nova tecnologia de eletrônicos biodegradáveis e autodestrutivos promete deixar esse problema do lixo no passado.

Eletrônicos biodegradáveis e autodestrutivos eliminarão o problema do lixo stylo urbano-1

Apenas uma percentagem insignificante do lixo eletrônico é reciclado mundialmente e os países pobres são destino ‘de 80% do lixo eletrônico de nações ricas. Um total de 45 milhões de toneladas de lixo eletrônico são produzidos anualmente. Estima-se que 70% dos produtos eletrônicos descartados e exportados todos os anos vá parar na China e que esta proporção estaria aumentando graças a obsolescência programada. Muitas vezes, esse lixo exportado para a China é reexportado para outros países do Sudoeste asiático, como Cambodja e Vietnã.

De um modo geral, as exportações de pequeno porte são destinadas a países da África como Gana, Nigéria, Cote d’Ivoire, ou Costa do Marfim e República do Congo. Mas a proporção deverá crescer, devido à adoção de leis mais duras por parte dos países do Sudeste Asiático, que costumavam absorver parte desse comércio. Precisamos urgentemente de uma opção mais viável para esse enorme problema pois o lixo eletrônico representa ameaça à saúde humana

A logística reversa é um dos instrumentos para aplicação da responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos e para tentar resolver o problema do lixo eletrônico no Brasil, foi introduzida a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), e sob os termos dessa política, os fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes, os consumidores e os titulares dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo dos resíduos sólidos, devem minimizar o volume de resíduos e rejeitos gerados, bem como para reduzir os impactos causados à saúde humana e à qualidade ambiental decorrentes do ciclo de vida dos produtos.

Além da indústria eletrônica agora temos também a florescente indústria de tecnologia vestível (wearable) que oferece enormes oportunidades para os consumidores poderem adaptar os seus produtos eletrônicos para atender suas necessidades e estilos de vida. Mas este crescimento vem com uma pergunta: O que vamos fazer com aquela parafernália incrível quando ela for descartada no lixo?

A resposta à nova tecnologia seria encontrar uma maneira de reciclar os componentes descartados, como invólucro de metal, fios ou componentes feitos exclusivamente de polímeros. Mas a tecnologia vestível nem sempre oferece essa opção, e a razão disso é simplesmente o tamanho.

Muitas vezes, os materiais que estão sendo usados na fabricação dos dispositivos wearables consistem na mistura de múltiplas substâncias extremamente pequenas, o que torna impossível separá-las para processamento. Um anel inteligente multifuncional como o Ring ZERO provavelmente não é feito dos mesmos materiais e componentes que os relógios costumavam ter, mas ele tem uma mistura diversificada de metais e polímeros fundidos ou misturados entre si.

As roupas inteligentes provavelmente serão feitas de filamentos extremamente finos que são misturados com polímeros, talvez até mesmo componentes que não são visíveis a olho nu. Os componentes dos wearables não podem apenas ser arrancados e jogados em um lote para ser reciclado.

Eletrônicos biodegradáveis e autodestrutivos eliminarão o problema do lixo stylo urbano-3

A questão que está agora diante dos designers que fazem a nossa tecnologia vestível, não é apenas desenvolver a tecnologia para o consumidor usar, mas como projetá-la para o seu ciclo final de vida. A partir de uma perspectiva de mercado, a reciclagem de componentes de tecnologia vestível será impraticável na maioria dos casos, pois os componentes minúsculos que fazem partes dos wearables não vão ser um mercado particularmente atraente para as empresas de reciclagem.

Assim resta a possibilidade dos componentes serem projetados para serem inteiramente biodegradáveis na natureza, pois isso eliminaria toda a logística e energia gasta para recolhê-los e reciclá-los. Pensando nisso, cientistas estão desenvolvendo inúmeras tecnologias como plásticos biodegradáveis, microchips eletrônicos biodegradáveis feitos de celulose de madeira e chips auto-destrutíveis.

Chips de computadores autodestrutivos

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Os pesquisadores estão trabalhando realmente duro para construir eletrônicos autodestrutivos e o exemplo recente disso é o chip de auto-destruição desenvolvido por engenheiros da Xerox PARC.

O protótipo do chip que pode se autodestruir fica realmente inutilizável uma vez danificado. O chip pode se quebrar em pequenas partículas fr pó irreconhecíveis quando aquecidos pelo laser. O chip de autodestruição foi demonstrado na DARPA [Defense Advanced Research Projects Agency], que faz parte do departamento de pesquisa do exército americano.

Obviamente que a tecnologia de autodestruição vai encontrar suas primeiras aplicações com os militares e o governo, mas isso é só questão de tempo para que ela seja massificada e possamos ser capazes de comandar os nossos dispositivos inteligentes a se autodestruir quando quisermos. Isso não acaba com a obsolescência programada, que pode até ficar pior do que está hoje, mas pelo menos elimina o problema do lixo nos aterros.

Eletrônicos autodestrutivos

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No início deste ano, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Illinois, EUA, liderada pelo professor de engenharia aeroespacial Scott R. White desenvolveu um circuito eletrônico autodestrutivo ativado pelo calor. Projetado para reduzir o lixo eletrônico e incentivar a fabricação de dispositivos sustentáveis, o circuito eletrônico de autodestruição apresenta um gatilho de RFID (identificação por radiofrequência) que é controlado remotamente e que ativa o processo de auto-destruição quando acionado.

Os componentes eletrônicos possuem circuitos de magnésio impressos em materiais muito finos e flexíveis. Os circuitos são revestidos com gotículas microscópicas de um ácido fraco no interior de um revestimento de cera. Quando o calor é accionado, a cera derrete, permitindo que o ácido vaze para dissolver o circuito instantaneamente. Os investigadores acreditam, que a velocidade em que a dissolução ocorre pode ser controlada com a espessura de cera e acionado termicamente.

Auto-dissolução eletrônica

Um professor de engenharia mecânica na Universidade do Estado de Iowa, Reza Montazami e sua equipe estão trabalhando em produtos eletrônicos que podem derreter ou se dissolver. Montazami no ano passado demonstrou uma antena que como qualquer outra, coleta e transmite dados mas a diferença é que ela pode se autodestruir por conta própria na água sem deixar vestígios de sua existência por trás.

O novo material à base de tecnologia de compósitos de polímeros degradáveis é chamado de “eletrônicos transitórios”. Montazami demonstrou como um diodo emissor de luz azul com eletrodos integrados no interior de um compósito de polímero, funcionava como um diodo emissor de luz até que uma gota de água foi adicionada a ele. Ao entrar em contato com a água, a dispositivo derreteu e a luz se apagou.

A adição de mais uma gota de água dissolveu tudo. Você pode ver o vídeo neste link. Por um lado essa tecnologia é boa pois elimina o problema do descarte de toneladas de produtos eletrônicos na natureza mas por outro lado vai incentivar a indústria a criar mais e mais aparelhos com duração limitada forçando os consumidores a consumirem sem parar. Abaixo outro vídeo que mostra um circuito eletrônico sendo dissolvido em água.

Segundo os cientistas essa tecnologia de autodestruição pode ser programada tanto pelo fabricante como pelo dono do produto. Melhor que se programado pelo consumidor para que não nos tornemos mais refêns ainda dos fabricantes. Essa é uma ótima alternativa para os dispositivos de tecnologia vestível por causa do seu pequeno tamanho.

Circuitos finos e flexíveis abrem caminho para os computadores vestíveis

Um novo tipo fino de circuito eletrônico flexível que pode ser moldado ao seu corpo tornaria a tecnologia vestível tão imperceptível que você nunca se incomodaria em tirá-la. Os dispositivos eletrônicos continuarão a ficar cada vez menores, mais rápidos e mais inteligentes, mas eles ainda são frágeis e rígidos o suficiente para você os perceber quando os coloca em seu bolso.

De celulares para bombas de insulina, a tecnologia ainda é volumosa e pesada o suficiente para se perceber. Uma equipe de cientistas japoneses e europeus que trabalham na Universidade de Tóquio desenvolveram um circuito eletrônico ultra-fino e flexível que flutua como uma pena e pode ser amassado como papel. A ideia dos cientistas é criar uma ultra-sensível pele “inteligente” que pode coletar informações sobre a saúde do corpo e ambiente, ser utilizado como uma tatuagem artificial altamente responsiva para controlar aparelhos, ser aplicada em roupas e muito mais. A “pele inteligente” funciona em ambientes úmidos também, então você pode usá-lo durante todo o dia e até mesmo no chuveiro.

A invenção é um enorme passo na busca para desenvolver produtos eletrônicos que integram perfeitamente com o corpo humano e o meio ambiente e são completamente biodegradáveis e livres de produtos químicos perigosos. Os dispositivos médicos mais finos do que um envoltório plástico pode ser colocado em qualquer local no corpo. Ele também poderia tornar os dispositivos eletrônicos de consumo mais íntimos e eficazes.

Microchip biodegradável feito de madeira

Depois dos microprocessadores que dissolvem na água e dos circuitos eletrônicos com botão de autodestruição, agora é a vez dos chips feitos de madeira. A ideia de Yei Hwan Jung, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, é substituir a maior parte dos processadores e chips em geral por um material biodegradável ou mesmo reaproveitável.

Eletrônicos biodegradáveis e autodestrutivos eliminarão o problema do lixo stylo urbano-6

E a solução apresentada é, de longe, a mais próxima da realidade entre todas as tentativas feitas até agora para lidar com o crescente problema do descarte de circuitos integrados obsoletos. O protótipo construído pela equipe apresentou um desempenho comparável aos circuitos integrados usados pela indústria. Embora se refiram ao seu substrato biodegradável como “madeira”, o material é na verdade feito com fibras de celulose reduzidas à escala nanométrica, por isso chamadas de nanofibrilas de celulose.

Esse polímero de origem natural é prensado e recoberto com uma resina, para evitar a expansão termal e reduzir a hidroscopia, a tendência natural da madeira para atrair umidade do ar, o que a faria inchar e danificaria o circuito. O experimento também demonstrou a potencial da fabricação de circuitos eletrônicos na forma de películas flexíveis, que podem ser aplicadas a diferentes superfícies, o circuito foi produzido na forma de uma película e depois aplicado sobre a camada de suporte de nanocelulose.

A atual fabricação em massa dos circuitos integrados semicondutores é tão barata que pode levar algum tempo até que a indústria se adapte ao nosso projeto, mas a eletrônica flexível é o futuro. Com todas essas novas descobertas poderemos eliminar para sempre as preocupações sobre o que fazer com o fim de vida dos produtos eletrônicos convencionais, tecnologia vestível e moda tecnológica.

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