ZELENA ELEKTRONIKA SE DOBRO PRIMILA NA TLU NOVOG SADA Ljuske krompira za merenje EKG-a (FOTO)

Prizori iz neke japanske naučne laboratorije u dalekoj budućnosti Zapravo, ne! To su rezultati do kojih su već došli istraživači grupe sa Katedre za elektroniku Fakultetu tehničkih nauka Univerziteta u Novom Sadu, koji su u saradnji sa kolegama sa Tehničkog univerziteta u Kopenhagenu i Italijanskog instituta za tehnologiju iz Milana razvijali komponente iz oblasti zelene elektronike.

– Zašto zelena elektronika? U klasičnoj elektronici, koju smo svi navikli da koristimo u našim televizorima, laptopovima ili mobilnim telefonima, ima i nekih opasnih supstanci, koje, ako se ne tretiraju pravilno, kasnije kroz lanac ishrane mogu da dospeju i u naš organizam. I naša želja je bila da razvijamo elektroniku koja ne zagađuje životnu sredinu. Onda smo razmišljali i kako da spojimo specifičnosti onoga čime se mi bavimo, dakle elektronike, sa onim što je karakteristično za Vojvodinu, a to je hrana. I počeli smo da pravimo elektronske komponente na bazi hrane ili na bazi ostataka od hrane, koje bismo inače bacili. Pored primene biološki inspirisanih struktura, za svoje komponente koristimo materijale koji su prvenstveno biorazgradivi i time ekološki prihvatljivi – pojašnjava za „Dnevnik“ dr Goran Stojanović, profesor FTN-a i rukovodilac upravo završenog evropskog H2020 projekta GREENELIT, koji je u fokusu imao baš kolaboraciju istraživača iz tri istraživačke grupe na razvoju različitih oblasti zelene elektronike.

Za razliku od konvencionalnog i industrijskog otpada, različitog po hemijskom sastavu, pored hazardnih materijala, eletronski otpad sadrži i plemenite metale, koji bi se trebalo na poseban način odložiti i reciklirati, zato što zajedno sa otrovnim materijalima imaju negativan efekat na životnu sredinu. U elemente koji imaju štetan efekat na okolinu ubrajaju se bakar, koji kroz upotrebu u ožičavanju ima udeo u globalnoj emisiji od 820.000 tona godišnje; zatim  nikl, koji se koristi u baterijama i ima emisiju od 206.000 tona, te hrom, koji sa emisijom od 198.000 tona predstavlja treći najzastupljeniji štetni elemenat u e-otpadu, a tu su još i arsen, antimon, živa, cink... Zbog toga je izuzetno bitno nači i efektivan način, odnosno načine, za adekvatnu reciklažu ovog tipa otpada, ali se istovremeno razvija i nova oblast elektronike - zelena elektronika ili Green Electronics.

– Najčešća primena naših zelenih elektronskih komponenti je u oblasti biomedicine. Od hrane ili ostataka od hrane tako pravimo senzore koji mogu da detektuju različite parametre našeg zdravlja ili biomarkere, od oralne šupljine, dakle od usta, do želuca. Oni su napravljeni u obliku induktivno-kapacitivnih senzora i pasivni su, što znači da nemaju bateriju na sebi – mada su naše kolege iz Italije napravile i potpuno jestivu bateriju. Ovi naši senzori komuniciraju sa sopljašnjim čitačem kroz induktivnu bezžičnu spregu, odnosno jedna „antena“ se nalazi na senzoru, koji progutamo ili pojedemo - budući da je napravljena od hrane, potpuno je bezbedno pojesti je - a druga se nalazi na spoljašnjem čitaču, koji može biti u obliku sličnom mobilnom telefonu. I onda možemo da pratimo različite promene parametara našeg zdravlja. Na primer, različite bakterije u ustima, ili da detektujemo pojavu krvarenja ili povećanje temperature, pa čak i mesta kancera. A to praktično znači da možemo da ponudimo alternativna inovativna rešenja za procedure kao što je gastroskopija, a koje su poprilično neprijatne i bolne.

Kako pojašnjava profesor Stojanović, u ovom trenutku tehnološkog razvoja zelene elektronike, još ne može da se napravi i kamera od hrane kakva postoji u uređajima za gastroskopiju, ali za najveći broj pregleda gornjih delova organa za varenje ona nije ni nužna. Jer, jestivi senzor je tako napravljen da precizno može da zabeleži promenu rezonantne frekvencije u zavisnosti od medijuma u kojem se senzor nalazi, te tako lekaru ukaže na prisutne promene.

– Druga oblast koju razvijamo je da elektronske komponente pravimo od ostataka hrane. Suština je u tome da na primer koru od narandže, mandarine, šargarepe… umesto da je bacimo, osušimo i napravimo od nje prah, koji se dalje može iskorititi za pravljenje nove podloge za elektroniku. Klasična elektronika se pravi ili na silicijumu ili na čvrstim podlogama, koje zovemo printed circuit board, odnosno štampanim pločama. Obe tehnologije su prilično skupe, a sem toga nisu savitljive – niti su za jelo. A ako želimo da obezbedimo najbolju moguću interakciju sa našim organizmom, recimo kožom, elektrode ili senzori moraju da budu savitljivi, da lepo prijanjaju, jer naše telo nije ravna ploča. Dakle, mi smo od tog praha napravili zamenske podloge, dodajući im jestivo zlato ili srebro, kao provodne segmente u različitom obliku, i onda na njima napravili ili induktore, kondenzatore ili njihovu kombinaciju. Zahvaljujući tim, potpuno jestivim senzorima, veoma smo uspešno uspeli da, na primer, detektujemo i različite tečnosti u našim ustima.         

GREENELIT projekat je finansirala Evropska komisije u okviru Tnjinning H2020 programa, a cela agenda se zasniva na green deal-u, odnosno na tome da bi sve, pa i elektronika, trebalo da bude prijateljski nastrojeno prema životnoj sredini. I na tom tragu je na Katerdi za elektroniku Fakulteta tehničkih nauka i počela da se razvija zelena elektronika.

– Budućnost zelene elektronike je još svetlija ako pratimo šta ostale grupe u Evropi i svetu rade u toj oblasti. A naš tim tu može da bude itekako kompetitivan.  Razvili smo, recimo, niz komponenata od ostataka od hrane, kao što je kora krompira. Umesto da je bacimo, mi je koristimo da napravimo elektrode za snimanje našeg EKG-a ili EMG-a, odnosno elektromiografije, ili da merimo provodnost naše kože. Naime, kora od krompira poseduje prirodnu vlažnost i nema potrebe da se stavlja gel, a snimci koje smo napravili su odli?ni, odnosno gotovo da se uopšte ne razlikuju od komercijalnih elektroda koje, naravno, koštaju, a nisu ni potpuno bezbedne za životnu sredinu.

Ne treba, podrazumeva se, očekivati da će se zamena komercijalnih elektroda dogoditi preko noći, niti da će sve ustanove zdravstvene zaštite početi da gule krompir kako bi merile EKG.

– Ali suština je u tome da se mi trudimo da prebacimo koncept sa hospital na homepital, odnosno da smanjimo broj naših odlazaka u bolnicu, te da sva merenja, koja možemo, uradimo kod kuće, u uslovima u kojima se osećamo komotno. I to je budućnost ovih komponenti o kojima govorimo. Na primer, i u ruralnim i u urbanim područjima svako ima koru krompira i vrlo lako može da snimi svoj EKG i taj snimak pošalje izabranom lekaru ili specijalisti i dobije adekvatan savet za dalju terapiju ili dodatni stručni pregled. Pri tome ne mislim samo na EKG već na sve druge fiziološke parametre našeg zdravlja, koje možemo da pratimo uz pomoć zelene elektronike.

Miroslav Stajić