Consiguen crear sensores de bajo coste fabricados sobre papel: nuevo avance en la electrónica biodegradable

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La producción mundial de residuos electrónicos crece a un nivel cinco veces más rápido que sus procesos de reciclaje, de acuerdo con un informe de la ONU del 2024. Estos datos ponen negro sobre blanco en una realidad preocupante: cada vez hay más desarrollos tecnológicos que pueden hacer la vida más fácil, pero sus desechos suponen un problema que, de hecho, pone en riesgo vidas.

Una de las soluciones que se está proponiendo desde la ciencia es la generación de una electrónica que se disuelva sin dejar residuos. Esta es una de las líneas en las que trabaja el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC), que lidera un estudio internacional que ha conseguido crear un sensor de bajo coste sobre papel que se disuelve en agua, lo que significa un importante avance para lograr una electrónica biodegradable que sea soluble. El estudio acaba de publicarse en la revista Advanced Functional Materials. 

Electrónica para implantes biomédicos

"Los dispositivos electrónicos biodegradables que pueden degradarse parcial o totalmente en la naturaleza han surgido como una solución esencial para reducir el coste medioambiental del desarrollo tecnológico", explica Andrés Castellanos-Gómez, investigador en el ICMM-CSIC y líder del trabajo. Esta clase de dispositivos son muy útiles, por ejemplo, en implantes biomédicos temporales.

Este estudio demuestra, por primera vez, que se puede fabricar un fotodetector con disulfuro de tungsteno (WS2) sobre papel hidrosoluble. "Nuestro método de fabricación no requiere disolventes, litografía ni procesamiento de alto consumo energético, lo que lo hace idóneo para la fabricación de dispositivos accesibles y de bajo impacto", continúa Castellanos-Gómez.

"Trabajamos con el WS2 como material fotoactivo debido a su alta absorción óptica y sus excelentes propiedades fotoconductoras", detalla el científico, que indica que la fabricación del aparato se realiza también con grafito "por su alta conductividad eléctrica y compatibilidad con sustratos de papel". "Además, el grafito ofrece una alternativa ecológica a los electrodos metálicos, en consonancia con el objetivo de sostenibilidad de este trabajo", matiza. Estos dos materiales, además, se reciclan con facilidad.

Como resultado, han conseguido un dispositivo que se disuelve completamente en agua en 60 segundos y cuyos materiales resultantes se pueden recuperar con cierta facilidad mediante filtrado al vacío. "Esto nos abre la puerta a futuras investigaciones sobre la reutilización de los materiales recuperados, lo que podría mejorar aún más la sostenibilidad de esta electrónica".

El equipo de trabajo se muestra convencido de que estos hallazgos “amplían enormemente las posibilidades de las aplicaciones electrónicas, como sensores ambientales desechables, diagnósticos biomédicos transitorios y sistemas de seguridad de corta duración, reduciendo no solo su coste, sino también minimizando los residuos electrónicos para abordar los riesgos medioambientales globales”. Además, esta investigación destaca la contribución económica de las tecnologías solubles al permitir la recuperación de materiales que podrían reutilizarse en otros procesos o dispositivos.