由“树叶骨架”制成的无线加热器可完全被生物降解

社会的生产无疑会产生大量的垃圾，而这些垃圾将长期留在垃圾填埋场。更重要的是，从原材料、精炼、供应链、包装等方面来看，制造这些产品的过程也对环境有害。仔细想想，这件事情非常可怕。但实际上，让所有东西都变得环保并不现实。环保不仅仅是一种定义，而是需要考虑到原材料的可用性、可重复利用性和最终处置。

加州大学伯克利分校（University of California，Berkeley）和埃森哲实验室（Accenture Labs）的研究人员正在测试这一想法，他们设计了一种无线加热器，当加热器放置在标准的无线充电垫上时，可以加热其中的任何东西。这种可回收的加热器由纸、贝壳碎片、银纳米线和“树叶骨架”制成，可以将饼干加热到70°C，且在几个月后就会降解成堆肥。

问题是，虽然某些东西在技术上可能在自然条件下具有降解能力，但该过程可能需要非常特定的条件，或者可能需要很长的时间，因此对大多数最终用户来说并不实用。对于伯克利埃森哲项目，研究人员用“decomposable”和“backyard-degradable”来强调 —— 如果你把它埋在院子里，它真的会在几个月内变成泥土。

这款设计的加热器的框架是无花果叶的“骨架”。研究人员之所以选择它，是因为它具备了一个精细的分支结构，可以将热量分布到一个广阔的区域。每个叶子骨架都涂有一层壳聚糖凝胶，这是一种从废弃的贝壳碎片（如虾壳）中提取的聚合物。涂层使骨架保持稳定。然后将剥落的叶子骨架浸入银纳米线中。最后一步是用纸带将几片叶子粘在一个牛皮纸袋上，然后用无毒的导电银墨水将它们连接在一起。绘制一个银色天线，使设备可以无线接收电力，即完成了包装。同时，可以添加无毒热变色颜料作为温度指示器。

视频中的铜线圈不是后院可降解的，但它是用银墨水打印的线圈的替代品，这是一种现有的技术，研究人员只是没有将重点放在这个项目上。值得注意的是，降解时间最长的是叶子本身，但它应该能够在大约一年内完成转化为泥土的过程。

Left: packaging before being buried in soil on day 1. Middle: packaging dug up after 15 days. Right: packaging dug up after 30 days.

像这样的加热外壳可以有多种用途。研究人员成功地将巧克力曲奇和stroopwafel加热到理想的粘稠度。如果这还不够，他们还建议其他用途，包括加热器可以用来对牛奶或果汁进行巴氏杀菌，加热蜡条，激活形状改变元素，甚至激活热膨胀泡沫来创建一个信封，可以为里面的任何东西提供定制的保护。带有双向充电功能的手机可以让这些加热器在任何地方都可以轻松使用。

这些应用中所涉及的材料都很便宜，容易获得，组装起来也很简单，并且会在几个月内以无害的方式回归自然。在思考什么是真正的浪费时，这里介绍的加热器表明，在至少一些产品的设计中，可以优先考虑天然和后院可降解材料和结构，这是一种提供独特应用空间的设计和制造理念，也许是一种全新的半永久性电子产品，使用和丢弃都无需背负强烈的负罪感。

该研究的具体介绍题为“Towards Decomposable Interactive Systems: Design of a Backyard-Degradable Wireless Heating Interface”，发表在了CHI 2022上，作者包括Katherine W. Song，Aditi Maheshwari，Eric M. Gallo，Andreea Danielescu，以及Eric Paulos。