Wissenschaftler haben einen biologisch abbaubaren Chip aus einem Ei hergestellt

Hochwertige Elektronik zeichnet sich durch ihre Langlebigkeit aus. Leider zersetzen sich jedoch fast alle Komponenten elektronischer Geräte nach der Entsorgung auf Mülldeponien über mehrere Jahrzehnte und vergiften die Erde, wobei gefährliche und giftige Verbindungen in die Umwelt freigesetzt werden. Dieses Problem ist für alle Länder relevant, und viele Wissenschaftler versuchen seit langem, alternative Materialien zu finden, die sich nach Gebrauch einfach in sichere Komponenten zersetzen und die Umwelt nicht schädigen. Erst kürzlich gelang es einer Forschungsgruppe, eine einzigartige Methode zur Herstellung eines umweltfreundlichen elektronischen Chips zu entwickeln. Ein internationales Team von Wissenschaftlern aus Großbritannien und China entwickelte einen Chip auf Basis von Eiern, genauer gesagt aus einem einzigen Bestandteil des Eis – dem Eiweiß, das bekanntermaßen reich an Eiweiß ist.

Einer der Forscher erklärte, dass sie zur Herstellung des Chips einen sehr dünnen Film aus Proteinfasern auf eine Feuersteinplatte aufgetragen hätten. Auf der einen Seite des Films seien Magnesiumelektroden, auf der anderen Wolframelektroden angebracht. Den Forschern zufolge zerfallen sowohl Wolfram als auch Magnesium unter natürlichen Bedingungen leicht und schnell, weshalb diese Materialien für die Herstellung des neuen ökologischen Chips ausgewählt wurden.

Anschließend gelang es den Wissenschaftlern, auf der Grundlage des neuen Eiweißchips einen biologisch abbaubaren Memristor herzustellen – ein kleines Element elektronischer Geräte, das Informationen speichern kann.

Theoretisch existieren solche Elemente seit Anfang der 70er Jahre, doch erst vor acht Jahren gelang es Ingenieuren von Hewlett Packard, den weltweit ersten Memristor zu entwickeln. In Computern sind solche Elemente für die Speicherung von Informationen zuständig und ermöglichen das nahezu sofortige Laden des Betriebssystems. Natürlich gibt es einige Besonderheiten im Betrieb des Protein-Memristors, insbesondere die Funktionsfähigkeit bei einer bestimmten Luftfeuchtigkeit.

Die Spezialisten testeten das einzigartige Speicherelement, und in der ersten Testphase funktionierte es über drei Monate lang einwandfrei. Nachdem die Wissenschaftler den gebrauchten Chip in kochendes Wasser gelegt hatten, lösten sich nach zehn Stunden alle Elemente der Siliziumplatte vollständig auf. Die restlichen Bestandteile des Chips – Silizium und Siliziumdioxid – zersetzten sich innerhalb von etwa drei Tagen.

Es ist erwähnenswert, dass das neu entwickelte Material, das auf Protein (dem Hauptbestandteil von Protein) basiert, ein Übergangsmaterial ist. Im Bereich elektronischer Geräte ist dieses Konzept relativ neu und bedeutet, dass Materialien, die aus mehreren Elementen bestehen, vollständig zersetzbar sind und nach Ablauf ihrer Lebensdauer die Umwelt nicht schädigen. Erstmals wurde ein solches Material, das sich in der Natur nahezu rückstandslos zersetzt, im Labor einer amerikanischen Universität im Bundesstaat Iowa hergestellt. 2014 entwickelten Wissenschaftler eine Miniaturantenne, die die notwendigen Informationen überträgt und sich nach Ablauf ihrer Lebensdauer vollständig in unschädliche Elemente zersetzt.

An der Entwicklung des neuen, einzigartigen biologisch abbaubaren Chips waren Wissenschaftler mehrerer Universitäten beteiligt – Zhejiang, Fujian, Cambridge und der University of Bolton (Großbritannien).

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