Οι ερευνητές της Δρέσδης φέρνουν επανάσταση στα ηλεκτρονικά με βιώσιμες πλακέτες κυκλωμάτων!

Οι ερευνητές της Δρέσδης φέρνουν επανάσταση στα ηλεκτρονικά με βιώσιμες πλακέτες κυκλωμάτων!

Το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης (TUD) έχει γιορτάσει μια σημαντική επιτυχία: στον Δρ Hans Kleemann απονεμήθηκε το Βραβείο Joachim Herz 2025. Αυτή η διάσημη διάκριση απονέμεται για την καινοτόμο ερευνητική του προσέγγιση στον τομέα των βιολογικών και ανακυκλώσιμων κυκλωμάτων. Το χρηματικό έπαθλο ανέρχεται στα εντυπωσιακά 500.000 ευρώ, καθιστώντας το βραβείο ένα από τα πολυτιμότερα επιστημονικά βραβεία στον κόσμο. Η τελετή απονομής θα πραγματοποιηθεί στο Αμβούργο στις 30 Σεπτεμβρίου 2025 και ο Kleemann σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τα χρήματα για να προωθήσει την έρευνά του προς την ανάπτυξη ενός πρωτοτύπου. Είναι επικεφαλής της ομάδας «Οργανικές Συσκευές και Συστήματα» στο Ινστιτούτο Εφαρμοσμένης Φυσικής στο TUD και έτσι ενσωματώνει την εκτεταμένη γνώση του για τον αειφόρο σχεδιασμό ηλεκτρονικών συστημάτων.

Το ερευνητικό πρόγραμμα «UnbeLEAFable» στοχεύει στην ανάπτυξη νέων υλικών για πλακέτες κυκλωμάτων που μπορούν να αντικαταστήσουν συμβατικές, επιβλαβείς για το περιβάλλον εναλλακτικές λύσεις. Περίπου 62 εκατομμύρια τόνοι ηλεκτρονικών απορριμμάτων παράγονται παγκοσμίως κάθε χρόνο, ένα σημαντικό ποσοστό των οποίων προκαλείται από ακατάλληλα ανακυκλωμένες πλακέτες κυκλωμάτων. Οι συμβατικές πλακέτες κυκλωμάτων κατασκευάζονται από μη ανανεώσιμες πρώτες ύλες και είναι δύσκολο να ανακυκλωθούν λόγω της πολύπλοκης σύστασης των υλικών τους. Αυτό το ζήτημα αντιμετωπίζεται από την εργασία του Kleemann, η οποία στοχεύει στη σημαντική μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των ηλεκτρονικών απορριμμάτων.

Βιώσιμες προσεγγίσεις και υλικά

Μια κεντρική πτυχή της δουλειάς της Kleemann είναι η ανάπτυξη μιας βιώσιμης πλακέτας κυκλώματος κατασκευασμένης από φυτικό υπόστρωμα. Αυτή η καινοτόμος λύση θα μπορούσε όχι μόνο να μειώσει τα ηλεκτρονικά απόβλητα, αλλά και να έχει θετικό αντίκτυπο στο κλίμα. Ερευνητές στο TUD ανακάλυψαν ότι το υπόστρωμα των πλακών κυκλωμάτων συχνά αποτελεί έως και το 60% της μάζας και ως εκ τούτου προκαλεί ένα μεγάλο μέρος του προβλήματος της ανακύκλωσης. Τα κοινά υλικά αποτελούνται από μη βιοαποδομήσιμα πλαστικά ή ίνες γυαλιού ενισχυμένες με εποξειδική ρητίνη.

Ένα νέο υπόστρωμα από φύλλα μανόλιας προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση. Η ιδέα της χρήσης σκελετών φύλλων προέκυψε όταν ο ερευνητής Rakesh Nair κοίταξε ένα δέντρο μανόλια. Στην παραγωγή του υποστρώματος χρησιμοποιείται λιγνοκυτταρίνη, η οποία επεξεργάζεται σε συνδυασμό με βιοδιασπώμενα πολυμερή όπως η αιθυλοκυτταρίνη. Επιπλέον, χρησιμοποιείται μια επίστρωση χιτοζάνης για τη βελτίωση της πρόσφυσης των αγώγιμων μελανιών. Το αποτέλεσμα είναι ένα εύκαμπτο, ημιδιαφανές και κομποστοποιήσιμο υπόστρωμα που είναι ανθεκτικό στη θερμότητα και συμμορφώνεται με τις συμβατικές μεθόδους κατασκευής.

Παγκόσμια συνάφεια και προοπτική

Οι προκλήσεις στη βιομηχανία ηλεκτρονικών είναι τεράστιες. Το 2022, πάνω από 62 εκατομμύρια τόνοι ηλεκτρονικών αποβλήτων παρήχθησαν παγκοσμίως, αλλά λιγότερο από το ένα πέμπτο αυτών ανακυκλώθηκε. Μία από τις κύριες αιτίες είναι το γραμμικό μοντέλο παραγωγής, το οποίο αποκλείει τα ανακυκλώσιμα υλικά και συμβάλλει στις χωματερές. Το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της βιομηχανίας ηλεκτρονικών γίνεται ολοένα και πιο κρίσιμο και είναι σαφές ότι απαιτούνται θεμελιώδεις μεταρρυθμίσεις. Εταιρείες όπως η Apple, η Cisco και η Dell υιοθετούν ήδη κυκλικές προσεγγίσεις και προγράμματα ανακύκλωσης, αλλά οι μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις αντιμετωπίζουν σημαντικές προκλήσεις στην εφαρμογή βιώσιμων πρακτικών.

Η έρευνα του Δρ Hans Kleemann θα μπορούσε επομένως να συμβάλει καθοριστικά στον μετασχηματισμό αυτής της βιομηχανίας. Καθώς οι κυβερνήσεις και οι καταναλωτές περιμένουν όλο και περισσότερο προϊόντα φιλικά προς το περιβάλλον, η ανάπτυξη νέων, βιώσιμων υλικών έχει μεγάλη σημασία. Οι επενδύσεις σε φιλικά προς το περιβάλλον υλικά και η κυκλική παραγωγή είναι απαραίτητες για τη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος των ηλεκτρονικών. Οι εξελίξεις που ξεκινά η Kleemann θα μπορούσαν όχι μόνο να φέρουν επανάσταση στη βιομηχανία των ηλεκτρονικών, αλλά και να επιτρέψουν μια θεμελιώδη αλλαγή στον τρόπο που σχεδιάζονται και κατασκευάζονται τα προϊόντα.

Συνοπτικά, η σημασία της βιωσιμότητας στη βιομηχανία ηλεκτρονικών δεν μπορεί πλέον να αγνοηθεί. Οι πρωτοβουλίες επιστημόνων όπως ο Hans Kleemann βοηθούν να ανοίξει ο δρόμος για ένα πιο φιλικό προς το περιβάλλον μέλλον.

Το Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης αναφέρει, Αναφέρει το Plantresearch.de, Αναφορές των Electronics News.