Новые печатные платы поддаются повторной переработке
Цифровизация и прогресс стимулируют производство и использование все большего количества техники. Одновременно с этим растет проблема увеличения электронных отходов и их утилизации. Американские ученые внесли свой вклад в решение этого вопроса, создав экологичные печатные платы.
Суть проблемы
Печатные платы — незаменимый компонент практически любого современного устройства. Они соединяют между собой электронные компоненты, тем самым обеспечивая передачу сигнала. Частью таких плат является диэлектрический слой, служащий основой элементов. Он изготавливается из стекловолокна и эпоксидной смолы. Благодаря сочетанию этих материалов слой не пропускает импульсы и плотно прилегает. Такой подход, с одной стороны, улучшает соединение, а с другой — усложняет процесс переработки компонентов. Утилизация такого слоя плат ресурсозатратна. В большинстве случаев его сжигают, что негативно отражается на окружающей среде. Этот тип переработки также повреждает электронные компоненты, которые можно использовать повторно.
Решение ученых
Исследователи из университета в Вашингтоне разработали новый тип печатных плат. При переработке они частично разлагаются и приобретают желеобразную структуру. Ученые отказались от использования эпоксидной смолы для непроводящего слоя. Вместо этого они использовали тип полимера под названием витример. Последний обеспечивает бесперебойную работу платы, сохраняя жесткость и прочность слоя. Таким образом, производительность новой платы ничем не уступает традиционному элементу.
Американские ученые назвали свою плату vPCB, что указывает на использование витримера. После завершения срока эксплуатации компонент помещают в растворитель на органической основе. Последний отличается низкой температурой кипения. В процессе полимер переходит в желеобразное состояние, при этом остальные компоненты не повреждаются. 98% витримера поддаются переработке, а стекловолокно утилизируется полностью. Благодаря этому все элементы можно легко отделить друг от друга и использовать повторно. Кроме того, возможно вторичное использование самого витримера.
Исследования показали ряд преимуществ плат vPCB перед стандартными компонентами:
- Новые элементы подходят для производства на используемых мощностях. Они не требуют разработки специального оборудования или модернизации предприятий.
- Возможна переработка в неограниченном количестве.
- По мнению ученых, использование vPCB позволит на 48% сократить риски глобального потепления.
- По сравнению со стандартными платами разработка сокращает выбросы канцерогенных веществ на 81%.
Несмотря на успех применения витримера, ученые продолжают свои исследования. Еще одной альтернативой эпоксидной смоле могут стать водорастворимые материалы. Однако в этом случае плата не должна взаимодействовать с водой. Это правило сложно соблюдать при эксплуатации многих электронных устройств.
