未收回的资料在生命的最终，因为污染的堆集和名贵资源的丢失，造成了严重的环境和经济负担。跟着电子产品周转率的快速增长，但是，电子产品的可收回性很少是一个规划标准，现有的收回程序导致二次污染和宝贵部件的收回缺乏
近来，美国加州大学伯克利分校徐婷教授团队介绍了一种用于印刷电路的可收回导电复合资料，它由聚己内酯(PCL)、导电填料和酶/保护剂纳米团簇组成，可打印柔韧性(开裂应变≈80%)和电导率(≈2.1 × 104S m−1)的电路。这些具有可编程推迟性的复合资料在运用寿命结束时可浸泡在温水中降解。大约94%的功用性填料能够收回和重复运用，且设备功用类似。在室温下放置至少7个月，在电压下接连运转1个月后，印刷电路依然坚持功用和可降解功用。这项研讨为可收回和易于运用的印刷电子产品供给复合规划，如可穿戴电子产品、生物传感器和软机器人。相关作业以“Conductive Ink with Circular Life Cycle for Printed Electronics”为题宣布在《Advanced Materials》。
计划1. 选用RHP/BC-Lipasenp纳米团簇制备的印刷电路的收回机理。
具体来说，可降解复合资料能够为规划导电油墨制作柔性电子电路供给时机(计划1)。当运用导电填料、生物可降解聚合物粘合剂和酶制作时，复合油墨的机械强度为≈6.3 MPa，开裂应变≈80%，电导率≈2.1 × 104S m−1。将印刷电路置于温水中进行降解，经过热处理能够对其降解速率和降解推迟进行编程。金属填料被搜集并重复运用，没有显着的功用丢失。在室温下，在3v电压下不加湿度操控的情况下，存储7个月和接连运转1个月后，电路依然坚持完好的功用和可降解。此外，该工艺经过优化，可与商业来历的酶兼容，无需纯化，这是向可扩展的设备制作迈出的重要一步。
直接从Sigma-Aldrich公司购买的多种酶混合液 (BC-Lipasenp)包括酶和安稳剂，如图1a所示。随机异质聚合物(RHPs)被用来安稳和涣散聚合基质中的酶。研讨者假定，与酶有更多有利相互作用的RHPs能够与酶和商业安稳剂之间的相互作用竞赛。因而，首要挑选RHPs作为分子量的函数。
RHPs的分子量(MW)影响包埋BC-Lipasenp的表观催化功用。在相同条件下制备由聚己内酯(PCL)和RHP-酶复合物(PCL/RHP/BC-Lipasenp)组成的复合膜，并在温水(37°C)中浸泡24 h(图1b)。尽管用纯化的BC-Lipase制备的膜的降解率最高，24 h的失重率为91.5%(±1.6%)，但最终挑选含有未纯化酶混合物的127 kDa RHP用于后续研讨，以保证可扩展性(图1c)。
当Ag/PCL(填料载量≈80 wt%)与荧光符号的RHP/BC-Lipasenp混合时，荧光显微镜证明酶均匀涣散在PCL基质中(图2a)。在37℃的温水中浸泡约80 h后，A在容器底部分出。热重剖析(TGA)(图2b)证明，收回的Ag薄片纯度大于94%，有机物质吸收量小于6%。该进程能够重复屡次，而且依据收回的Ag薄片的油墨的导电性坚持与收购资料的导电性类似(图2c)。
随后，测验了复合资料露出于电场后的降解性，以评价嵌入酶或许的电荷诱导变性。图3a显现，当Ag/PCL浸入温水(37°C)时，电流没有任何改变，而Ag/PCL/RHP/BC-Lipasenp的电导率随时刻下降。运用SEM对两个测验电路的外表进行了表征(图3b)。不含RHP/BC-Lipasenp的回路没有显着的形状改变。但是，依据PCL/Ag/RHP/BC-Lipasenp复合物的电路因为Ag薄片的浸透网络中PCL链的酶解而崩溃。
关于具有可编程生命周期的电子产品，安稳的运转是至关重要的。当温度低于≈30°C时，因为酶和聚合物的搬迁受阻，无法与底物结兼并解聚，因而不会产生降解。但是，依据GPC丈量成果，当温度升高到41°C时，降解明显加快(图3c)。此外，DSC证明了热退火电路的结晶度和熔化温度别离提高了≈10%和≈6℃。熔化温度的添加对应着更厚的晶体片层，并下降了PCL的降解速率(图3e)。它还需求更高的开始温度(≈49°C)才干触发降解。因而，能够运用操控粘结剂的结晶性来调整降解速率，以保证在不同的用户环境中降解推迟。
油墨能够印刷在各种基材上，如玻璃、橡胶、活体植物和可降解聚酯(图4)。因为印刷资料被规划成具有机械柔韧性和导电性，在循环拉伸实验(1000次和1个周期s−1)中，能够经过单调的导电性改变来检测其机械变形。该复合资料还能够运用热熔揉捏制备。在这项作业中，PCL/RHP/BC-Lipasenp和79.8 wt% Ag薄片在60℃下熔融共混5min，然后在不运用任何有机溶剂的情况下运用注射器挤出。
将未纯化的BC-Lipase/RHP复合物参加Ag/PCL复合资料中，制成可降解电子墨水。浸泡在温水中，包埋的酶催化PCL链在薄膜和印刷状态下的水解降解。即便在环境条件下存储和运用几个月后，这种RHP辅佐的酶解聚使电子元件简单别离和功用收回。此外，温度和后热处理可用于调理聚合物降解率后，直接写入油墨。因为温水是引发降解和收回的首要来历，因而，与运用有毒和贵重的有机溶剂收回多组分电子废物比较，这种办法更可继续，也或许更具有本钱效益。这些新的可生物降解、可收回、导电、柔性和可打印资料能够应用于许多电子设备，成为开展环保、可收回电子产品的柱石。
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