Изобретатели из Технологического института Вирджинии создали инновационный вид перерабатываемого материала для использования в производстве печатных плат, который способен решить проблему накопления электронных отходов (e-waste).
Новая печатная плата обладает не только возможностью вторичной переработки, но также имеет функцию самовосстановления и изменения конфигурации. Сообщается, что плата обладает теми же характеристиками прочности и долговечности, что и традиционные печатные платы.
По информации, представленной в их научной публикации в издании "Современные материалы", новый материал включает в себя капли жидкого металла, которые способны проводить электричество, аналогично тому, как это делают обычные медные провода или металлические элементы.
Современный мир нуждается в принятии срочного решения. Согласно докладу ООН за 2024 год, количество электронных отходов в мире за последние 12 лет почти удвоилось, включая выброшенные телефоны, планшеты, ноутбуки и другую электронику.
Данные ООН показывают, что количество электронных отходов увеличилось с 74 миллиардов фунтов (34 миллиарда килограммов) до 136 миллиардов фунтов (62 миллиарда килограммов). Это равно 1,55 миллионам грузовых автомобилей, и к 2030 году прогнозируется достижение отметки в 180 миллиардов фунтов (82 миллиарда килограммов).
Новый материал может помочь сократить количество электронных отходов.
Исследования ООН показывают, что лишь 20 процентов из 8,3 миллиарда фунтов пластика будут подвергнуты переработке, что является неустойчивой ситуацией в долгосрочной перспективе. Для решения этой проблемы профессора Майкл Бартлетт и Джош Уорч соединили свои усилия и, кажется, им это удалось. Основой их исследования стал витример, специализированный материал, который легко перерабатывается с использованием тепла и может быть использован повторно. В отличие от обычных пластиков, витример можно разложить и повторно использовать, что делает его более устойчивым и экологически безопасным.
Ученые сообщают, что при смешивании капель жидкого металла с витримером образуется материал, который, как они утверждают, не только проводит электричество, как вода, но и способен "залечивать" повреждения при нагревании.
С помощью химического процесса, называемого щелочным гидролизом, материал может быть преобразован по форме и в конечном итоге разложен на ценные компоненты, такие как светодиоды и жидкий металл.
Переработка обычных печатных плат по-прежнему является сложной и дорогостоящей процедурой, приводящей к образованию большого количества отходов. Однако новый материал может значительно упростить процесс переработки электроники, позволяя потенциально извлекать больше компонентов и уменьшая количество отходов, которые попадают на свалку.
В пресс-релизе Технологического института Вирджинии было заявлено, что материал, разработанный Бартлеттом, отличается от обычных электронных композитов. Удивительная прочность и функциональность печатных плат, созданных им, вызывали восхищение. Эти платы продолжают нормально функционировать даже при механических повреждениях или деформациях.
Уорч добавил, что традиционные печатные платы изготавливаются из термореактивных материалов, которые сложно перерабатывать. В отличие от них, новый динамичный композитный материал Бартлетта можно восстанавливать или изменять форму путем нагрева при повреждении, не нарушая электрических характеристик. По его словам, современные печатные платы не могут предложить такие возможности.
Благодаря новому материалу, возможно, не удастся предотвратить покупку новой электроники людьми, но будет значительно уменьшен ущерб для окружающей среды за счет упрощенной возможности повторного использования и переработки электроники.