Новое исследование, проведенное Чикагским и Корнеллским университетами (США), показало, что к 2050 году спрос на электронику для здравоохранения достигнет 2 млрд единиц в год. И если не будут приняты меры по снижению воздействия на окружающую среду, то эти устройства могут в совокупности произвести больше 1 млн тонн электронных отходов и 100 млн тонн углекислого газа.
Чтобы получить полное представление о том, как производство носимых датчиков влияет на окружающую среду, ученые сначала смоделировали их глобальное использование. Согласно полученным данным, к 2050 году спрос на медицинскую электронику во всем мире может вырасти в 42 раза по сравнению с сегодняшним днем.
Затем исследователи рассмотрели все этапы жизненного цикла устройств: от добычи сырья, необходимого для производства компонентов, до энергии, используемой при изготовлении, и отходов, образующихся после утилизации. Они оценили углеродный след, токсичность материалов и электронных отходов.
Как выяснилось, пластик в данном случае — лишь малая часть проблемы. Даже если его полностью заменить на биоразлагаемый, это снизит воздействие лишь на 3%. Наибольший вклад в углеродный след вносит печатная плата носимых медицинских устройств. На нее приходится 70% от общего объема. Дело в том, что для ее производства необходимы драгоценные металлы, добыча которых требует больших затрат энергии и приводит к образованию огромного количества отходов.
Еще одна проблема заключается в том, что в большинстве своем носимые медицинские устройства рассчитаны на одноразовое использование, после чего они отправляются на свалку.
Для снижения негативного влияния медицинских устройств на окружающую среду авторы работы предлагают два основных потенциальных решения. В первую очередь, по их мнению, химикам и инженерам нужно разработать новые чипы, в которых вместо более редких минералов, таких как золото, будет использоваться более доступное сырье.
Многие предполагали, что придется пожертвовать производительностью, если использовать более реакционноспособные металлы, но наш анализ показывает, что все будет в порядке, если обеспечить дополнительную защиту схемы
Второе важное решение — сделать электронику модульной. Большинство медицинских устройств необходимо периодически менять, но если можно будет выбрасывать корпус, а интегральную схему оставлять нетронутой, это позволит избежать образования самого большого количества углерода.
Работа подчеркивает, что технические инновации и забота об окружающей среде должны развиваться параллельно. В противном случае природе будет нанесен непоправимый ущерб.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в России представили первый гаджет для контроля за аппетитом.
