Ученые из Университета штата Вашингтон разработали принципиально новый тип печатных плат, способный значительно сократить количество электронных отходов.
Традиционные печатные платы сложно перерабатывать из-за их многослойной структуры. Основой платы служит стеклотекстолит, который прочно склеивает электронные компоненты, такие как микросхемы, резисторы и трансформаторы. Разделение эпоксидной смолы и стекловолокна в этом материале - сложный и трудоемкий процесс. Часто для извлечения деталей стеклотекстолит сжигают, что загрязняет окружающую среду и может повредить сами компоненты.
В новой печатной плате, названной vPCB (vitrimer PCB), эпоксидную смолу заменили на витример - особый полимер. Во время работы устройства витример остается прочным, жестким и непроводящим, обеспечивая те же функции, что и традиционный стеклотекстолит.
Как это работает?
По окончании срока службы vPCB помещают в специальный растворитель с низкой температурой кипения. Под воздействием кипящего растворителя витример разбухает и превращается в желеобразную массу. Благодаря этому все электронные компоненты и стекловолокна легко извлекаются неповрежденными для повторного использования. Лабораторные исследования показали, что можно повторно использовать 98% самого витримера и 91% растворителя.
Важным преимуществом плат vPCB является возможность их производства на существующих предприятиях, а также многократной переработки. Ученые подсчитали, что использование переработанных vPCB позволит снизить воздействие на окружающую среду на 48% по сравнению с традиционными печатными платами.
"Печатные платы составляют значительную часть электронных отходов, Они созданы огнеупорными и химически стойкими, что делает их очень надежными. Но это также делает их практически непригодными для переработки. Мы создали новый материал с электрическими свойствами, сопоставимыми с обычными печатными платами, а также разработали процесс их многократной переработки”, - говорит профессор Викрам Айер, соавтор исследования.
Исследование опубликовано в журнале Nature Sustainability.
