Drážďanští vědci způsobili revoluci v elektronice pomocí udržitelných desek plošných spojů!

Drážďanští vědci způsobili revoluci v elektronice pomocí udržitelných desek plošných spojů!

Technická univerzita v Drážďanech (TUD) slavila významný úspěch: Dr. Hans Kleemann byl oceněn cenou Joachima Herze 2025. Tato prestižní pocta se uděluje za jeho inovativní výzkumný přístup v oblasti biologických a recyklovatelných obvodových desek. Finanční odměna činí působivých 500 000 eur, což z této ceny dělá jednu z nejcennějších vědeckých cen na světě. Slavnostní předávání cen se bude konat v Hamburku 30. září 2025 a Kleemann plánuje použít peníze na pokrok ve svém výzkumu směrem k vývoji prototypu. Vede skupinu „Organic Devices and Systems“ na Ústavu aplikované fyziky na TUD a tím využívá své rozsáhlé znalosti udržitelného návrhu elektronických systémů.

Výzkumný projekt „UnbeLEAFable“ si klade za cíl vyvinout nové materiály pro obvodové desky, které mohou nahradit konvenční alternativy škodlivé pro životní prostředí. Každý rok se na celém světě vyprodukuje asi 62 milionů tun elektronického odpadu, z čehož značná část je způsobena nesprávně recyklovanými deskami s obvody. Běžné desky plošných spojů jsou vyrobeny z neobnovitelných surovin a je obtížné je recyklovat kvůli jejich složitému materiálovému složení. Touto problematikou se zabývá Kleemannova práce, jejímž cílem je výrazně snížit dopad elektronického odpadu na životní prostředí.

Udržitelné přístupy a materiály

Ústředním aspektem Kleemannovy práce je vývoj udržitelné obvodové desky vyrobené z rostlinného substrátu. Toto inovativní řešení by mohlo nejen snížit elektronický odpad, ale také mít pozitivní dopad na klima. Výzkumníci z TUD zjistili, že substrát desek plošných spojů často tvoří až 60 % hmoty, a proto spouští velkou část problému recyklace. Běžné materiály tvoří biologicky nerozložitelné plasty nebo skleněná vlákna vyztužená epoxidovou pryskyřicí.

Slibnou alternativu nabízí nový substrát vyrobený z listů magnólie. Myšlenka použití koster listů vznikla, když se výzkumník Rakesh Nair podíval na strom magnólie. Při výrobě substrátu se používá lignocelulóza, která se upravuje v kombinaci s biodegradabilními polymery jako je ethylcelulóza. Kromě toho se pro zlepšení adheze vodivých inkoustů používá chitosanový povlak. Výsledkem je flexibilní, průsvitný a kompostovatelný substrát, který je odolný vůči teplu a odpovídá konvenčním výrobním metodám.

Globální význam a výhled

Výzvy v elektronickém průmyslu jsou obrovské. V roce 2022 bylo celosvětově vyprodukováno přes 62 milionů tun elektronického odpadu, ale méně než pětina z toho byla recyklována. Jednou z hlavních příčin je lineární model výroby, který vylučuje recyklovatelné materiály a přispívá ke skládkování. Ekologická stopa elektronického průmyslu je stále kritičtější a je jasné, že zásadní reformy jsou nezbytné. Společnosti jako Apple, Cisco a Dell již využívají cirkulární přístupy a recyklační programy, ale malé a střední podniky čelí značným výzvám při zavádění udržitelných postupů.

Výzkum Dr. Hanse Kleemanna by tedy mohl rozhodujícím způsobem přispět k transformaci tohoto odvětví. Vzhledem k tomu, že vlády a spotřebitelé stále více očekávají produkty šetrné k životnímu prostředí, je velmi důležitý vývoj nových udržitelných materiálů. Investice do materiálů šetrných k životnímu prostředí a cirkulární výroby jsou zásadní pro snížení ekologické stopy elektroniky. Vývoj, který Kleemann zahajuje, by mohl nejen způsobit revoluci v elektronickém průmyslu, ale také umožnit zásadní změnu ve způsobu, jakým jsou produkty navrhovány a vyráběny.

Stručně řečeno, význam udržitelnosti v elektronickém průmyslu již nelze ignorovat. Iniciativy vědců, jako je Hans Kleemann, pomáhají připravit cestu k budoucnosti šetrnější k životnímu prostředí.

Informuje o tom Technická univerzita v Drážďanech, Informuje o tom Plantresearch.de, Informuje o tom Electronics News.