Новый тип печатных плат (PCB) может значительно сократить количество электронных отходов, попадающих на свалки. Хотя большинство печатных плат трудно перерабатывать, этого не происходит с этой платой, которая при необходимости частично превращается в желе многократного использования.
Среди других компонентов печатные платы обычно содержат слой непроводящего стекловолокна, который служит в качестве подложки для электронных деталей, таких как микросхемы, резисторы и трансформаторы. Стекловолокно, в свою очередь, состоит из двух ингредиентов – тканого стекловолокна и эпоксидной смолы, – которые очень трудно отделить друг от друга.
Поскольку этот материал подложки нелегко разобрать, извлечение электроники для повторного использования является трудоемким и отнимает много времени. Иногда стекловолокно сжигают, чтобы собрать электронику, но этот процесс небезопасен для окружающей среды и может повредить те самые компоненты, которые он освобождает.
Именно здесь на помощь приходит экспериментальная новая печатная плата.Созданный учеными из Вашингтонского университета, он заменяет смолу в стекловолокне полимером, известным как витример. Пока используется печатная плата, этот витример остается прочным, жестким и непроводящим, что позволяет подложке функционировать так же, как подложка, изготовленная из традиционного стекловолокна.
Агни К. Бисвал, постдокторант в области механики Вашингтонского университета инженерное дело, использует термопресс для ламинирования печатной платы из витримера. Марк Стоун/Вашингтонский университет
Как только такая «vPCB» (витримерная печатная плата) достигнет конца своего использования, она будет отправлена на предприятие по переработке и погружена в органический растворитель, который имеет относительно низкую температуру кипения. Когда растворитель закипает, витример набухает и становится желеобразным.
Все стекловолокна и электроника, которые остаются совершенно неповрежденными, затем можно легко извлечь для повторного использования. Кроме того, лабораторные эксперименты показали, что 98% самого витримера можно использовать повторно, а также 91% растворителя.
И что немаловажно, vPCB можно производить на существующих мощностях, плюс их можно перерабатывать снова и снова. Фактически, по оценкам ученых, использование переработанных vPCB может повлечь за собой снижение потенциала глобального потепления на 48% и сокращение канцерогенных выбросов на 81% по сравнению с традиционными PCB.
«ПХБ составляют довольно большую долю долю массы и объема электронных отходов», — говорит доц. Профессор Викрам Айер, соавтор статьи об исследовании. «Они сконструированы так, чтобы быть огнестойкими и химически стойкими, что отлично подходит для того, чтобы сделать их очень прочными. Но это также делает их практически невозможными для переработки. Здесь мы создали новую формулу материала, которая имеет электрические свойства, сравнимые с обычными ПХД, а также процесс их повторной переработки».
Эта статья была недавно опубликована в журнале Nature Sustainability. Интересно отметить, что некоторые из тех же ученых ранее использовали витримеры в качестве более легко поддающегося ремонту и вторичной переработке типа углеродного волокна.
