Dresdeni teadlased muudavad elektroonikas revolutsiooni säästvate trükkplaatidega!

Dresdeni teadlased muudavad elektroonikas revolutsiooni säästvate trükkplaatidega!

Dresdeni tehnikaülikool (TUD) on tähistanud märkimisväärset edu: dr Hans Kleemann pälvis 2025. aasta Joachim Herzi auhinna. See mainekas au pälvis tema uuendusliku uurimistöö eest biopõhiste ja taaskasutatavate trükkplaatide valdkonnas. Auhinnaraha suurus on muljetavaldav 500 000 eurot, mis teeb auhinnast ühe väärtuslikuma teadusauhinna maailmas. Auhinnatseremoonia toimub Hamburgis 30. septembril 2025 ja Kleemann kavatseb kasutada raha oma uurimistöö edendamiseks prototüübi väljatöötamise suunas. Ta juhib TUDi Rakendusfüüsika Instituudi orgaaniliste seadmete ja süsteemide rühma ja ühendab seeläbi oma laialdased teadmised elektrooniliste süsteemide jätkusuutlikust disainist.

Uurimisprojekti "UnbeLEAFable" eesmärk on välja töötada trükkplaatide jaoks uudseid materjale, mis võivad asendada tavapäraseid keskkonnakahjulikke alternatiive. Igal aastal tekib maailmas umbes 62 miljonit tonni elektroonikajäätmeid, millest märkimisväärne osa on põhjustatud valesti ümbertöödeldud trükkplaatidest. Tavalised trükkplaadid on valmistatud taastumatust toorainest ja neid on nende keerulise materjalikoostise tõttu raske taaskasutada. Seda küsimust käsitleb Kleemanni töö, mille eesmärk on oluliselt vähendada elektroonikajäätmete keskkonnamõju.

Säästvad lähenemisviisid ja materjalid

Kleemanni töö keskne aspekt on taimsest substraadist valmistatud säästva trükkplaadi väljatöötamine. See uuenduslik lahendus ei saa mitte ainult vähendada elektroonikajäätmeid, vaid avaldada positiivset mõju ka kliimale. TUDi teadlased on leidnud, et trükkplaatide substraat moodustab sageli kuni 60% massist ja põhjustab seetõttu suure osa taaskasutuse probleemist. Levinud materjalid koosnevad mittebiolagunevast plastist või epoksüvaiguga tugevdatud klaaskiust.

Uus magnoolia lehtedest valmistatud substraat pakub paljutõotavat alternatiivi. Leheskelettide kasutamise idee tekkis siis, kui uurija Rakesh Nair vaatas magnooliapuud. Substraadi valmistamisel kasutatakse lignotselluloosi, mida töödeldakse koos biolagunevate polümeeridega nagu etüültselluloos. Lisaks kasutatakse juhtivate tintide adhesiooni parandamiseks kitosaankatet. Tulemuseks on painduv, poolläbipaistev ja kompostitav substraat, mis on kuumakindel ja vastab tavapärastele tootmismeetoditele.

Globaalne olulisus ja väljavaade

Elektroonikatööstuse väljakutsed on tohutud. 2022. aastal toodeti maailmas üle 62 miljoni tonni e-jäätmeid, kuid ringlusse võeti vähem kui viiendik neist. Üks peamisi põhjusi on lineaarne tootmismudel, mis välistab taaskasutatavad materjalid ja aitab kaasa prügilasse. Elektroonikatööstuse keskkonnajalajälg muutub üha kriitilisemaks ja on selge, et põhjalikud reformid on vajalikud. Sellised ettevõtted nagu Apple, Cisco ja Dell võtavad juba kasutusele ringikujulised lähenemisviisid ja ringlussevõtuprogrammid, kuid väikesed ja keskmise suurusega ettevõtted seisavad silmitsi oluliste väljakutsetega jätkusuutlike tavade rakendamisel.

Dr Hans Kleemanni uurimistöö võiks seega anda otsustava panuse selle tööstuse ümberkujunemisse. Kuna valitsused ja tarbijad ootavad üha enam keskkonnasõbralikke tooteid, on uute säästvate materjalide väljatöötamine väga oluline. Investeeringud keskkonnasõbralikesse materjalidesse ja ringtootmisse on elektroonika keskkonnajalajälje vähendamiseks hädavajalikud. Kleemanni algatatud arendused ei saa mitte ainult muuta elektroonikatööstust, vaid võimaldada ka põhimõttelisi muutusi toodete kujundamises ja valmistamises.

Kokkuvõtvalt võib öelda, et elektroonikatööstuse jätkusuutlikkuse tähtsust ei saa enam ignoreerida. Teadlaste, nagu Hans Kleemann, algatused aitavad sillutada teed keskkonnasõbralikuma tuleviku poole.

Dresdeni tehnikaülikool teatab, Plantresearch.de teatab, Teatab Electronics News.