Эта простая на вид биопленка, вероятно, уже будет находиться на вашем следующем смартфоне, ноутбуке, часах или телевизоре. Ее получают путем ферментации – процесса, который активируют для создания пива и хлеба. Итак, эра биопроизводства началась. Об электронной пленке на биологической основе поговорим далее.
Новый продукт
Биотехнологии – самые передовые методики на планете. Наука продвигается вперед в стремлении использовать мастерство природы в качестве производственного инструмента для облегчения разработки биоматериалов.
В начале этого года пионер технологий Всемирного экономического форума «Цимерген» представил Hyaline, новую биопленку для электронных устройств. Hyaline – это первый ферментированный электронный продукт, и он уже используется в гибких схемах, сенсорных дисплеях и электронике для печати. В нем сочетаются преимущества передового биопроизводства и материалов, изготавливаемых традиционным способом.
Что говорит Джош Хоффман
«Природа — лучший производственный партнер на планете. Но создавать новые материалы, основанные на природной инженерии, довольно трудно. А изготавливать и доставлять в промышленных масштабах биологически электронные устройства еще сложнее, — сказал Джош Хоффман, гендиректор Zymergen. — Как биопленка Hyaline работает лучше, чем его конкуренты, и производится с соблюдением экологических норм. У сырья есть потенциал для преобразования электронной промышленности».
Немного о производителях
Базирующаяся в Сан-Франциско технологическая платформа Zymergen объединяет роботизированную автоматизацию, машинное обучение и геномику. Она использует природные процессы для разработки и производства новых материалов будущего. Цель компании — проектировать, изготавливать и продавать новые материалы на биологической основе, которые конкурируют за дифференцированную функциональность в широком спектре отраслей, начиная с электроники, заканчивая личной гигиеной.
Hyaline — это первый продукт, созданный Zymergen и ее партнером по разработке Sumitomo Chemical, второй по величине химической компанией Японии и ведущим поставщиком многих предприятий, производящих электронику. Sumitomo Chemical управляет фирмами в самых разных отраслях промышленности, включая нефтехимию и производство пластмасс, энергетику и функциональные материалы, химические продукты, связанные с ИТ, здравоохранение и растениеводство, а также фармацевтику. Известно, что Zymergen и Sumitomo объявили о своем многолетнем партнерстве в 2019 году.Применение Hyaline
Наверняка вы читаете эту статью, используя одно из 6 млрд электронных устройств, которое оснащено биопленкой. Эта пленка может находиться в полупроводниках, печатных платах или на дисплеях. До недавнего времени большинство электронных устройств оснащалось жесткими микросхемами с транзисторами и другими полупроводниковыми элементами.
Электронные пленки на биологической основе позволяют создавать гаджеты, которые эффективнее расходуют заряд батареи при меньших затратах. Они ускоряют миниатюризацию и производство многих устройств, напоминающих научную фантастику. Например, с помощью биопленок уже изготавливают гибкие силиконовые интерфейсы в медицинских устройствах, двигателях авто, а также смартфоны, которые можно носить на запястье, как в фильме «Черная пантера».
Hyaline предназначен для создания более тонких, гибких и прочных пленок. Его можно применять для разработки полноэкранных сенсорных датчиков с новыми механическими, физическими и оптическими свойствами. С точки зрения производительности Hyaline обладает высокотемпературными характеристиками, которые сокращают время обработки на производстве.
«Мы хотели заполнить пробел на рынке в отношении недорогих высококачественных пленок. Кроме того, мы намеревались разработать и выпустить продукт, который превзойдет существующие материалы с точки зрения биологии, — заявил Хоффман. — Hyaline демонстрирует дифференцированные и устойчивые оптические и механические свойства, которые ранее были недоступны».
Производство Hyaline
В отличие от традиционных компьютерных чипов, где используется кремний и продукты на основе нефти, Hyaline производится биологически с помощью ферментации – древней технологии, используемой при пивоварении и выпечке хлеба, о чем мы говорили выше. Компании все чаще демонстрируют, что ферментацию можно использовать для производства таких вещей, как авиационное топливо, ваниль, нейлон, косметические товары и другие предметы, которые обычно зависят от нефтехимии.
Zymergen уже расширил производство Hyaline и поставляет продукцию производителям бытовой электроники. Эти фирмы протестировали и одобрили новое сырье и будут включать биопленки в электронные устройства.
«С помощью Hyaline мы не только продемонстрировали, что можем переосмыслить то, как материалы разрабатываются и производятся с использованием биологических методов. Мы показываем, что можем создавать невероятные новые продукты, которые превосходят материалы конкурентов, — сказал Хоффман. — В 2020 году потребители начнут использовать новые продукты, вдохновленные природой. Мы находимся на заре четвертой промышленной революции, и Hyaline является доказательством того, что эта революция реальна».
Революционный процесс Zymergen
Zymergen уже запустил производство Hyaline, революционно новой пленки для электроники. Этот бунтарский продукт биологического производства успешно используется в гибких схемах, сенсорных дисплеях и печатной электронике, а благодаря объединению преимуществ передового биофабриката с материалами, производимыми традиционными методами, новая гиалиновая пленка прокладывает путь к более экологичным, биологически производимым товарам, которые ожидаются в наступающем году. Это первый продукт, созданный совместно Zymergen и партнером по разработке Sumitomo Chemical Inc., а также первый отдельный продукт Zymergen, который будет продаваться на коммерческой основе.
Используя машинное обучение, автоматизацию и свою мощную технологическую платформу, революционный процесс Zymergen позволяет получать материалы с более высокими эксплуатационными характеристиками. При этом они являются менее дорогостоящими и более экологичными, что может привести к разрушению целых рынков и категорий.
«Мы считаем, что наши биологические инновации окажут преобразующее влияние на благосостояние людей: они улучшат окружающие их предметы, продукты, устройства и мир природы, в котором мы все живем, — сказал гендиректор Zymergen Джош Хоффман. — В течение последних 100 лет отрасли в значительной степени полагались на производство на основе нефти, но мы возглавляем новую волну инноваций, переосмысливая способы производства материалов с помощью биологии».
