مكوِّن إلكتروني صديق للبيئة ووفير في الطبيعة

توصل فريقٌ من العلماء إلى مذيبات "نباتية" قادرة على أن تحل محل نظيراتها من المذيبات المصنوعة باستخدام المشتقات البترولية، والتي تدخل، في عصرنا الحالي، في صناعة الترانزستورات والخلايا الشمسية العضوية.

تجدر الإشارة إلى أن الأجهزة الإلكترونية المصنوعة من مواد عضوية، أو المكونة بشكل أساسي من الكربون، تخلِّف بصمةً كربونيةً أقل من البصمة الكربونية التي تميِّز الإلكترونيات المعتمدة في صناعتها على السيليكون، والتي تُستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد في أغلب الأحيان في طباعتها على ركيزة باستخدام أحبار مصنوعة من مواد عضوية مُذابة في مذيبات بتروكيميائية. بيد أن هذه المذيبات ترتبط بمخاطر صحية وتخلف بصمة كربونية هائلة.

وسعيًا لإيجاد بديل متجدد لهذه المذيبات، لجأ دانيال كورزو، الباحث من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية في مدينة ثول بالمملكة العربية السعودية وفريقه البحثي إلى الاستعانة بعمليات نمذجة أمكنها التنبؤ بخواص المذيبات، مثل سلوكها عند التبخر أو قدرتها على إذابة مواد كيميائية متنوعة وعديدة. ووجد الفريق البحثي أن الخصائص المنشودة والملائمة تمامًا لهذا الغرض قد توفرت في مذيبات صُنعت من التربينات، وهي مركبات عطرية توجد في النباتات والطحالب. كما تمتاز هذه المركبات ببصمة كربونية منخفضة للغاية، إذ يمكن استخراجها من أوراق الأوكالبتوس وقشور البرتقال.

ووجد الفريق البحثي أن كفاءة الخلايا الشمسية العضوية المصنوعة باستخدام أحبار "صديقة للبيئة" قائمة على التربينات، كانت تضاهي كفاءة الخلايا الشمسية العضوية التقليدية، فضلًا عن قدرتها على العمل بكفاءة لمدة 90 يومًا في الأماكن المفتوحة. كذلك أعد الفريق قاعدة بيانات مفتوحة الوصول تضم المذيبات الصديقة للبيئة، بحيث يمكن للباحثين الآخرين الرجوع إليها متى شاءوا.

Nature 613, 218 (2023)