Международное исследование под руководством доктора Тамера Шаиба, профессора химии Американского университета в Каире, предлагает рассматривать электронные, промышленные и пластиковые отходы как источник материалов, которые можно использовать для производства следующего поколения сенсорных устройств, вместо того чтобы считать их продукцией, завершившей срок эксплуатации. Исследование опубликовано в журнале Nature Sensors при участии исследователей из научных учреждений Египта, Австралии, Испании и США.
Исследование указывает, что в мире ежегодно образуется около 62 миллионов тонн электронных и промышленных отходов, а их объем растет примерно в пять раз быстрее, чем усилия по их переработке. Эта разница усиливает давление на окружающую среду и экономику, но также указывает на наличие больших объемов металлов, редких элементов и углеродных структур, которые уже прошли процессы рафинирования, обработки и инженерной разработки в ходе производства.
От отходов к материалам высокой ценности
Исследовательская группа считает, что восстановление этих компонентов не должно ограничиваться переработкой в традиционном смысле: их можно превращать в материалы, которые непосредственно используются в передовых технологических приложениях. Концепция сосредоточена на двух взаимодополняющих направлениях: разработке технологий извлечения ценных материалов из отходов и последующем использовании этих материалов для создания высокоэффективных сенсорных устройств.
Эти устройства имеют большое значение в таких областях, как здравоохранение, экологический мониторинг, продовольственная безопасность и промышленная безопасность. Исследования, связанные с группой Шаиба, также продемонстрировали возможность использования извлеченных материалов для одновременного обнаружения очень низких концентраций токсичных металлов, таких как свинец, кадмий и ртуть, в образцах сточных вод. Исследование, связанное с этим направлением и опубликованное в журнале npj Clean Water в марте 2026 года, рассматривало такой тип применения.
Потенциальные медицинские и экологические применения
Исследования также распространяются на носимые сенсорные устройства для мониторинга биомаркеров, таких как глюкоза и лактат. Эти приложения показывают, как материалы, которые могли бы стать частью проблемы отходов, могут использоваться в технологиях, помогающих измерять загрязнение или отслеживать показатели здоровья, согласно исследованию.
Что меняется на практике?
Исследование предлагает не просто модель переработки отходов, а замкнутую экономическую и технологическую систему, начинающуюся с создания местных центров, которые собирают отходы и превращают их в материалы для производства устройств, служащих общественному здравоохранению, сельскому хозяйству и промышленной безопасности. Кроме того, авторы призывают проектировать сенсорные устройства, которые после завершения срока эксплуатации можно будет безопасно разбирать или повторно перерабатывать, чтобы сократить объем отходов, которые может создавать сама технология.
Шаиб подчеркивает, что внедрение этой модели требует сотрудничества политиков, промышленного сектора и общества, а также политики и стандартов, поощряющих использование электроники и сенсорных устройств, изготовленных из повторно используемых материалов. Он также призывает увеличить инвестиции в местные предприятия по превращению отходов в ресурсы с добавленной стоимостью, что изменит положение отходов в производственной цепочке: с бремени, от которого необходимо избавляться, на источник сырья.
В исследовании участвовали исследователи из Американского университета в Каире, Университета Нового Южного Уэльса в Австралии, Каталонского института нанонауки и нанотехнологий, Каталонского фонда исследований и перспективных исследований в Испании и Калифорнийского университета в Сан-Диего в США. Исходный материал был опубликован 19 августа 2026 года.