Petite électronique, y compris les montres connectées et les trackers de fitness, ne sont pas facilement démontables et recyclés. Alors quand un nouveau modèle sort, la plupart des utilisateurs envoient les anciens appareils dans des flux de déchets dangereux. Pour simplifier le recyclage des petits appareils électroniques, chercheurs rapportant dans Matériaux et interfaces appliqués ACS ont développé un nanocomposite à deux métaux pour circuits qui se désintègre lorsqu'il est immergé dans l'eau. Ils ont fait la démonstration des circuits dans un prototype d'appareil transitoire, une montre connectée fonctionnelle qui s'est dissoute en 40 heures.

L'obsolescence programmée et le rythme rapide des innovations technologiques conduisent à de nouveaux appareils qui remplacent en permanence les anciennes versions, qui génère des millions de tonnes de déchets électroniques par an. Le recyclage peut réduire le volume des déchets électroniques et est obligatoire dans de nombreux endroits. Cependant, il ne vaut souvent pas la peine de recycler les petits appareils électroniques grand public car leurs pièces doivent être récupérées à la main, et quelques étapes de traitement, tels que le brûlage à ciel ouvert et la lixiviation acide, peut causer des problèmes de santé et une pollution de l'environnement. Les dispositifs solubles qui se brisent à la demande pourraient résoudre ces deux problèmes. Auparavant, Xian Huang et ses collègues ont développé un nanocomposite à base de zinc qui se dissout dans l'eau pour une utilisation dans des circuits temporaires, mais ce n'était pas assez conducteur pour l'électronique grand public. Donc, ils voulaient améliorer les propriétés électriques de leur nanocomposite soluble tout en créant des circuits suffisamment robustes pour résister à une utilisation quotidienne.

Les chercheurs ont modifié le nanocomposite à base de zinc en ajoutant des nanofils d'argent, ce qui le rend hautement conducteur. Puis, ils ont sérigraphié la solution métallique sur des morceaux d'alcool polyvinylique – un polymère qui se dégrade dans l'eau – et solidifié les circuits en appliquant de petites gouttelettes d'eau qui facilitent les réactions chimiques puis s'évaporent. Avec cette approche, l'équipe a fabriqué une montre connectée avec plusieurs circuits imprimés nanocomposites à l'intérieur d'un boîtier en poly(alcool vinylique) imprimé en 3D. La smartwatch avait des capteurs qui mesuraient avec précision la fréquence cardiaque d'une personne, taux d'oxygène dans le sang et nombre de pas, et envoyé les informations à une application de téléphone portable via une connexion Bluetooth. L'emballage extérieur a résisté à la sueur, mais une fois l'ensemble de l'appareil complètement immergé dans l'eau, le boîtier en polymère et les circuits se sont dissous complètement en 40 heures. Il ne restait que les composants de la montre, tel qu'un écran à diodes électroluminescentes organiques (OLED) et un microcontrôleur, ainsi que des résistances et des condensateurs qui avaient été intégrés dans les circuits. Les chercheurs affirment que le nanocomposite à deux métaux peut être utilisé pour produire des dispositifs transitoires dont les performances correspondent à celles des modèles commerciaux, ce qui pourrait grandement contribuer à résoudre les problèmes des petits déchets électroniques.