Yuxuan Liu ผู้เขียนบทความเกี่ยวกับงานชิ้นแรกและปริญญาเอกกล่าวว่า "มีความสนใจอย่างมากในการรีไซเคิลวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เพราะเราต้องการลดขยะอิเล็กทรอนิกส์และใช้ประโยชน์สูงสุดจากวัสดุที่หายากหรือมีราคาแพง" . เป็นนักศึกษาที่ NC State "เราได้สาธิตแนวทางที่ช่วยให้เราสามารถรีไซเคิลสายนาโนได้ และเราคิดว่าสามารถขยายไปสู่วัสดุนาโนอื่นๆ ได้ ซึ่งรวมถึงวัสดุนาโนที่ประกอบด้วยธาตุที่มีเกียรติและธาตุหายาก"

"เทคนิคการรีไซเคิลของเราแตกต่างจากการรีไซเคิลทั่วไป" Yong Zhu ผู้เขียนบทความที่เกี่ยวข้องและ Andrew A. Adams ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและอวกาศแห่งรัฐนอร์ทแคโรไลนากล่าว “เมื่อคุณนึกถึงการรีไซเคิลขวดแก้ว มันจะหลอมละลายจนหมดก่อนที่จะนำไปใช้สร้างวัตถุที่เป็นแก้วอีกชิ้น ในแนวทางของเรา โครงข่ายลวดนาโนสีเงินจะแยกออกจากวัสดุที่เหลือในอุปกรณ์ จากนั้นโครงข่ายนั้นจะถูกแยกส่วนออกเป็น คอลเล็กชันของสายนาโนสีเงินที่แยกจากกันในสารละลาย จากนั้น ลวดนาโนเหล่านี้สามารถใช้เพื่อสร้างเครือข่ายใหม่และรวมเข้ากับเซ็นเซอร์ใหม่หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ได้"

เทคนิคการรีไซเคิลใหม่คำนึงถึงวงจรชีวิตทั้งหมดของอุปกรณ์ ขั้นตอนแรกคือการออกแบบอุปกรณ์โดยใช้พอลิเมอร์ที่ละลายได้ในตัวทำละลายซึ่งจะไม่ละลายสายนาโนด้วย เมื่อใช้อุปกรณ์แล้ว เมทริกซ์พอลิเมอร์ที่มีสายนาโนสีเงินจะละลายหายไป ทิ้งไว้เบื้องหลังเครือข่ายสายนาโน เครือข่ายจะถูกวางไว้ในตัวทำละลายที่แยกจากกันและตีด้วยอัลตราซาวนด์ สิ่งนี้จะกระจายสายนาโนออกจากเครือข่าย

ในการสาธิตการพิสูจน์แนวคิด นักวิจัยได้สร้างแพทช์เซ็นเซอร์สุขภาพที่สวมใส่ได้ ซึ่งสามารถใช้ติดตามอุณหภูมิและความชุ่มชื้นของผู้ป่วยได้ เซ็นเซอร์ประกอบด้วยโครงข่ายลวดนาโนสีเงินที่ฝังอยู่ในวัสดุพอลิเมอร์ นักวิจัยได้ทดสอบเซ็นเซอร์เพื่อให้แน่ใจว่าทำงานได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อใช้แล้ว ปกติแผ่นแปะเซ็นเซอร์จะถูกยกเลิก

แต่สำหรับการสาธิตของพวกเขา นักวิจัยได้ละลายพอลิเมอร์ในน้ำ นำเครือข่ายสายนาโนออก แยกย่อยออกเป็นชุดของสายนาโนแต่ละเส้น แล้วใช้สายนาโนเหล่านั้นเพื่อสร้างเซ็นเซอร์แบบสวมใส่ได้ใหม่ล่าสุด ในขณะที่คุณสมบัติของเครือข่าย nanowire ลดลงเล็กน้อยหลังจากแต่ละ "วงจรชีวิต" นักวิจัยพบว่า nanowires สามารถรีไซเคิลได้สี่ครั้งโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพของเซนเซอร์

หลังจากสี่วงจรชีวิต คุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายสายนาโนได้โดยการแนะนำสายนาโนสีเงินใหม่เข้าในส่วนผสม

"ด้วยวิธีการของเรา คุณจะได้รับประโยชน์จากสายนาโนมากขึ้น" Zhu กล่าว "และแม้หลังจากที่สายนาโนเสียไปหลายครั้งแล้ว จนถึงจุดที่ไม่สามารถใช้ซ้ำได้ เราก็ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการรีไซเคิลแบบเดิมได้ ซึ่งเป็นการลดของเสียอย่างมหาศาล"

หัวใจสำคัญของกระบวนการรีไซเคิลคือการระบุตัวทำละลายที่มีแรงตึงผิวต่ำเพื่อใช้ในการทำลายเครือข่ายสายนาโน

Liu กล่าวว่า "แรงตึงผิวต่ำมีความสำคัญเนื่องจากทำให้ตัวทำละลายสามารถแพร่กระจายไปยังทางแยกที่แคบระหว่างสายนาโนในเครือข่ายได้ง่ายขึ้น

นักวิจัยพบว่าการหาสมดุลของเวลาที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการแยกเครือข่ายสายนาโนด้วยอัลตราซาวนด์ หากคุณใช้อัลตราซาวนด์นานเกินไป คุณสามารถทำลายสายนาโนได้ หากคุณไม่ได้ทำอัลตราซาวนด์นานพอ คุณอาจจบลงด้วยก้อนนาโน

"แนวทางที่เราได้แสดงให้เห็นในที่นี้สามารถนำไปใช้ในการรีไซเคิลวัสดุนาโนอื่นๆ เช่น อนุภาคนาโน ท่อนาโนคาร์บอน ลวดนาโนชนิดอื่นๆ และวัสดุสองมิติ ตราบใดที่ใช้ในรูปแบบของเครือข่าย" จูกล่าว

งานนี้เสร็จสิ้นโดยได้รับการสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติภายใต้ทุน 1728370บาคาร่า สมัครบาคาร่า