май 2, 2024

Изследователи създадоха нов и лесно рециклируем материал за печатни платки

Печатните платки (PCB) са повсеместно разпространени. Те се използват в почти всички електронни устройства и представляват значителна част от електронните отпадъци, които се натрупват на сметищата. Нов материал на полимерна основа обаче може да ги много по-екологични и да улесни безкрайното им рециклиране.

Изследователи от Вашингтонския университет (UW) обявиха разработването на нов вид печатни платки със значително по-висок потенциал за рециклиране от традиционните печатни платки.

Използвайки най-съвременните устойчиви полимери, тези нови печатни платки имат потенциала да решат значителна част от световните проблеми с електронните отпадъци, ако бъдат широко разпространени.

Традиционните печатни платки, предназначени за разполагане и свързване на чипове, транзистори и други електронни компоненти се състоят от слоеве тънки листове от стъклени влакна, покрити с твърда пластмаса и ламинирани с мед. Предизвикателството се състои в отделянето на пластмасовите компоненти от стъклото, което води до това, че печатните платки често се озовават на сметищата, а отделните електронни компоненти остават неизползвани.

Настоящите методи за рециклиране на печатни платки включват изгарянето, за да се извлекат ценни материали като мед и злато. Този процес често се извършва в развиващите се страни и представлява риск за здравето поради токсичните изпарения.

Изследователите от UW са създали витример – вид полимер, за да създадат своите „витримерни печатни платки“ (vPCB), които проявяват изключителни свойства за рециклиране, когато се комбинират със специфичен органичен разтворител.

Разработен за първи път през 2015 година, витримерът има способността да се пренарежда и да образува нови връзки на молекулярно ниво, когато е изложен на специфични условия, като например топлина при точно определена температура. Според изследователите, базираните на витример vPCB могат да се превърнат в „желеобразна“ субстанция в разтворител, без да се нарушава основната им структура и могат да бъдат рециклирани „многократно“ с минимални загуби на материал.

Когато витримерът се превърне в желе, електронните компоненти стават лесно възстановими и годни за повторна употреба. Рециклираните vPCB запазват висококачествени характеристики в сравнение с рециклираните конвенционални пластмаси. С тези нови vPCB учените от UW успяват да възстановят 98% от полимера витример, 100% от стъклените влакна и 91% от разтворителя, използван по време на процеса на рециклиране.

Доцентът от UW Викрам Айер подчерта, че PCB представляват значителна част от масата и обема на електронните отпадъци. Въпреки че са проектирани да издържат на топлина и химически елементи, които са от съществено значение за създаването на трайни потребителски продукти, те представляват предизвикателство за рециклирането. vPCB притежават електронни свойства, подобни на тези на конвенционалните пластмасови печатни платки, но са значително по-лесни за рециклиране и за създаване на нови платки.

Според изследователите, vPCB потенциално могат да намалят глобалното затопляне с 48% и да намалят канцерогенните емисии с 81%. Въпреки това има „значителни пречки“, които трябва да се преодолеят, преди да се възприеме тази нова технология. Правителствата ще трябва да наложат строги разпоредби за прилагане на новите системи за рециклиране, като принудят компаниите да проектират и оптимизират материалите с оглед на целите за устойчивост от самото начало.

source

Сподели: