Elektronik Kombucha? Tentu saja, mengapa tidak? – Ars Technica

Papan sirkuit yang murah, ringan, fleksibel, dan kuat sangat penting untuk elektronik yang dapat dikenakan, di antara aplikasi lainnya. Di masa depan, perangkat elektronik ini dapat dicetak pada sirkuit fleksibel yang terbuat dari kultur bakteri yang digunakan untuk membuat minuman teh hitam fermentasi yang dikenal sebagai kombucha. Kertas terakhir Diterbitkan di server pracetak arXiv.

Seperti yang kami laporkan sebelumnya, industri dari kombucha Hanya perlu menggabungkan teh dan gula dengan budaya kombucha yang dikenal sebagai a Scooby (kultur simbiotik bakteri dan ragi), juga dikenal sebagai “ibu” – juga dikenal sebagai jamur teh, jamur teh atau jamur Manchuria. Ini lebih seperti starter penghuni pertama. SCOBY adalah bundel serat selulosa (biofilm) yang keras seperti gel, berkat bakteri aktif dalam biakan yang menciptakan tempat berkembang biak yang ideal bagi ragi dan bakteri. Larutkan gula dalam air mendidih tanpa klorin, lalu rendam daun teh pilihan Anda dalam air gula panas sebelum dibuang.

Setelah teh mendingin, tambahkan scoopie dan tuangkan semuanya ke dalam gelas kimia atau toples yang sudah disterilkan. Kemudian tutupi gelas kimia atau toples dengan handuk kertas atau kain katun tipis untuk mencegah masuknya serangga, diamkan selama dua hingga tiga minggu, dan voila! Miliki kombucha buatan sendiri. “Putri” Scooby baru akan mengapung langsung di atas cairan (dikenal secara teknis dalam bentuk ini sebagai pelet).

Selain popularitas minuman itu, budaya kombucha menyatakannya sebagai prebiotik yang bermanfaat. Misalnya, pada tahun 2016Young-A Lee, seorang profesor pakaian, merchandising, dan desain di Iowa State, telah mendapatkan perhatian atas penelitian pembuktian konsepnya dalam menggunakan pengering SCOBY sebagai alternatif berkelanjutan dari kulit untuk pakaian, sepatu, atau tas yang dapat terurai secara hayati. Pada tahun 2021, para ilmuwan di MIT dan Imperial College London menciptakan jenis “materi hidup” baru yang tangguh yang suatu hari nanti dapat digunakan sebagai biosensor, membantu memurnikan air atau mendeteksi kerusakan pada bahan kemasan “pintar”. eksperimen tahun lalu Sebuah studi oleh para peneliti di Montana Technological University (MTU) dan Arizona State University (ASU) menunjukkan bahwa membran yang ditanam dari peternakan kombucha lebih baik dalam mencegah pembentukan biofilm—tantangan utama dalam penyaringan air—daripada membran komersial yang ada.

“Saat ini kombucha muncul sebagai kandidat yang menjanjikan untuk produksi tekstil berkelanjutan untuk digunakan sebagai pakaian ramah lingkungan,” kata rekan penulis Andrew Adamatsky, dari University of the West of England di Bristol, dalam sebuah pernyataan. Beri tahu Ilmuwan Baru. “Kami akan melihat bahwa tikar kombucha kering – dan mudah-mudahan hidup – akan diintegrasikan ke dalam perangkat smart wearable yang memperluas fungsionalitas pakaian dan gadget. Kami mengusulkan untuk mengembangkan perangkat smart wearable ramah lingkungan yang merupakan campuran bahan biologis hidup dan mati.”

Adamatzky sebelumnya ikut menulis a 2021 lembar menunjukkan bahwa tikar kombucha hidup menunjukkan aktivitas elektrodinamik dan respons stimulasi, selain a makalah tahun lalu menjelaskan pengembangan sarung tangan interaktif bakteri untuk berfungsi sebagai sensor elektronik hidup. Terinspirasi oleh potensi tikar kombucha untuk elektronik yang dapat dipakai, dia dan rekan penulis terakhirnya kini telah menunjukkan bahwa sirkuit elektronik dapat dicetak pada tikar SCOBY pengering.

Tim menggunakan bakteri kombucha yang bersumber secara komersial untuk menumbuhkan tikar mereka, kemudian mengeringkannya di atas plastik atau kertas pada suhu kamar. Keset tidak mudah sobek dan tidak mudah rusak, meskipun terendam air selama beberapa hari. Satu alas uji bahkan bertahan pada suhu oven hingga 200 °C (392 °F), meskipun alas tersebut akan terbakar saat terkena api terbuka. Adamatsky et al. Mereka mampu mencetak sirkuit polimer konduktif pada tikar kombucha kering menggunakan printer aerosol-jet, dan juga berhasil menguji metode alternatif untuk pencetakan 3D sirkuit campuran poliester/tembaga konduktif. Mereka bahkan dapat memasang LED kecil ke sirkuit menggunakan perekat epoksi bergigi perak, yang, setelah berulang kali dibengkokkan dan diregangkan, masih berfungsi.

Menurut Adamatsky et al. , tidak seperti tikar kombucha hidup yang pernah dia kerjakan sebelumnya, tikar pengering SCOBY bersifat non-konduktif, yang memerangkap arus listrik di sirkuit tercetak. Tikar juga lebih ringan, lebih murah, dan lebih fleksibel daripada alternatif keramik atau plastik. Aplikasi potensial termasuk monitor detak jantung yang dapat dipakai, misalnya, dan perangkat berbasis kombucha lainnya. Para penulis menyimpulkan, “Penelitian di masa depan akan tertarik untuk mencetak sirkuit fungsional lanjutan, yang mampu mendeteksi—dan mungkin mengenali—rangsangan mekanis, optik, dan kimiawi.”

DOI: arXiv [preprint]2023. 10.48550 / arXiv.2302.03984 (tentang DOI).