Takmer 100% recyklovateľná doska plošných spojov sa zmení na želé
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 2. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nový typ dosky plošných spojov (ďalej len ako DPS) by mohol drasticky znížiť množstvo elektronického odpadu, ktorý končí na skládkach. Hoci väčšina DPS je ťažko recyklovateľná, nie je tomu tak v prípade nového typu, ktorý sa v prípade potreby čiastočne zmení na opakovane použiteľné želé.
Okrem iných komponentov DPS zvyčajne obsahujú vrstvu nevodivých sklenených vlákien, ktoré slúžia ako substrát pre elektronické časti, ako sú čipy, odpory a transformátory. Sklolaminát sa skladá z dvoch zložiek: tkaných sklenených vlákien a epoxidovej živice. Tieto zložky je však veľmi ťažké od seba oddeliť.
Pretože tento materiál substrátu nie je možné ľahko rozložiť, získanie elektroniky na opätovné použitie je prácne a časovo náročné. Niekedy sa sklolaminát spáli, aby sa zozbierala elektronika, ale tento proces nie je šetrný k životnému prostrediu a navyše môže poškodiť práve tie komponenty, ktoré uvoľňuje.
To je miesto, kde prichádza nová experimentálna DPS. Bola vytvorené vedcami z Washingtonskej univerzity a nahrádza živicu v sklených vláknach polymérom známym ako vitrimer. Pokiaľ sa DPS používa, tento vitrimer zostáva pevný, tuhý a nevodivý. To umožňuje substrátu fungovať rovnako ako funguje substrát vyrobený z tradičného sklolaminátu.
Akonáhle takáto „v DPS“ (vitrimerová doska s plošnými spojmi) dosiahne koniec svojho používania, bude odoslaná do recyklačného zariadenia a ponorená do organického rozpúšťadla, ktoré má relatívne nízky bod varu. Keď toto rozpúšťadlo vrie, spôsobí to, že vitrimer napučí a stane sa želatínovým.
Všetky sklenené vlákna a elektronika, ktoré pritom zostanú úplne nepoškodené, sa potom dajú ľahko vybrať na opätovné použitie. Laboratórne experimenty navyše ukázali, že až 98 % samotného vitriméru možno opätovne použiť, spolu s až 91 % rozpúšťadla.
A čo je dôležité, vDPS sa môžu vyrábať v existujúcich zariadeniach a navyše sa dajú recyklovať znova a znova. V skutočnosti vedci odhadujú, že používanie recyklovaných vDPS by mohlo znamenať až 48 % zníženie potenciálu globálneho otepľovania a až 81 % zníženie karcinogénnych emisií, v porovnaní s tradičnými DPS.
„DPS tvoria dosť veľkú časť hmoty a objemu elektronického odpadu,“ hovorí docent Vikram Iyer, spoluautor článku o výskume. „Sú konštruované tak, aby boli ohňovzdorné a odolné voči chemikáliám, čo je skvelé z hľadiska ich vysokej odolnosti. To však tiež znemožňuje ich recykláciu. Tu sme vytvorili nové zloženie materiálu, ktoré má elektrické vlastnosti porovnateľné s konvenčnými DPS, no umožňuje aj proces opakovanej recyklácie.“
Dokument bol nedávno publikovaný v magazíne Nature Sustainability.
