A drezdai kutatók fenntartható áramköri lapokkal forradalmasítják az elektronikát!

A drezdai kutatók fenntartható áramköri lapokkal forradalmasítják az elektronikát!

A Drezdai Műszaki Egyetem (TUD) jelentős sikert ünnepelt: Dr. Hans Kleemann elnyerte a 2025-ös Joachim Herz-díjat. Ezt a tekintélyes kitüntetést a bioalapú és újrahasznosítható áramköri lapok területén végzett innovatív kutatási megközelítéséért ítélték oda. A pénzdíj összege lenyűgöző, 500 000 euró, így a díj a világ egyik legértékesebb tudományos díja. A díjátadó ünnepségre 2025. szeptember 30-án kerül sor Hamburgban, és Kleemann azt tervezi, hogy a pénzt egy prototípus kifejlesztésére fordítja. Ő vezeti az „Organic Devices and Systems” csoportot a TUD Alkalmazott Fizikai Intézetében, és ezáltal beépíti széleskörű ismereteit az elektronikus rendszerek fenntartható tervezéséről.

Az „UnbeLEAFable” kutatási projekt célja olyan új anyagok kifejlesztése áramköri lapokhoz, amelyek helyettesíthetik a hagyományos, környezetre káros alternatívákat. Évente mintegy 62 millió tonna elektronikai hulladék keletkezik világszerte, ennek jelentős hányadát a nem megfelelően újrahasznosított áramköri lapok okozzák. A hagyományos áramköri lapok nem megújuló nyersanyagokból készülnek, és összetett anyagösszetételük miatt nehezen újrahasznosíthatók. Ezzel a kérdéssel foglalkozik Kleemann munkája, melynek célja az elektronikai hulladékok környezeti hatásának jelentős csökkentése.

Fenntartható megközelítések és anyagok

Kleemann munkájának központi aspektusa egy növényi alapú alapanyagból készült, fenntartható áramköri lap kifejlesztése. Ez az innovatív megoldás nemcsak csökkentheti az elektronikai hulladékot, hanem pozitív hatással lehet az éghajlatra is. A TUD kutatói azt találták, hogy az áramköri lapok hordozója gyakran a tömeg 60%-át teszi ki, és ezért az újrahasznosítási probléma nagy részét kiváltja. A gyakori anyagok biológiailag nem lebomló műanyagokból vagy epoxigyantával erősített üvegszálakból állnak.

Ígéretes alternatívát kínál a magnólialevelekből készült új szubsztrátum. A levélvázak használatának ötlete akkor született, amikor Rakesh Nair kutató egy magnóliafára nézett. A szubsztrátum előállítása során lignocellulózt használnak, amelyet biológiailag lebomló polimerekkel, például etil-cellulózzal kombinálva kezelnek. Ezenkívül kitozán bevonatot használnak a vezetőképes tinták tapadásának javítására. Az eredmény egy rugalmas, áttetsző és komposztálható hordozó, amely hőálló és megfelel a hagyományos gyártási módszereknek.

Globális relevancia és kilátások

Az elektronikai ipar kihívásai óriásiak. 2022-ben több mint 62 millió tonna e-hulladék keletkezett világszerte, de ennek kevesebb mint egyötödét hasznosították újra. Ennek egyik fő oka a lineáris termelési modell, amely kizárja az újrahasznosítható anyagokat, és hozzájárul a hulladéklerakókhoz. Az elektronikai ipar környezeti lábnyoma egyre kritikusabb, és nyilvánvaló, hogy alapvető reformokra van szükség. Az olyan vállalatok, mint az Apple, a Cisco és a Dell, már most körkörös megközelítéseket és újrahasznosítási programokat alkalmaznak, de a kis- és középvállalkozások jelentős kihívásokkal néznek szembe a fenntartható gyakorlatok megvalósítása terén.

Dr. Hans Kleemann kutatásai tehát döntően hozzájárulhatnak ennek az iparágnak az átalakulásához. Mivel a kormányok és a fogyasztók egyre inkább elvárják a környezetbarát termékeket, az új, fenntartható anyagok kifejlesztése rendkívül fontos. A környezetbarát anyagokba és a körkörös gyártásba történő befektetések elengedhetetlenek az elektronika környezeti lábnyomának csökkentéséhez. A Kleemann által kezdeményezett fejlesztések nemcsak az elektronikai ipart forradalmasíthatják, hanem alapvető változást tesznek lehetővé a termékek tervezésében és gyártásában.

Összefoglalva, a fenntarthatóság fontosságát az elektronikai iparban már nem lehet figyelmen kívül hagyni. Hans Kleemannhoz hasonló tudósok kezdeményezései egy környezetbarátabb jövő felé nyitják az utat.

Drezdai Műszaki Egyetem jelentése, – írja a Plantresearch.de, Az Electronics News tudósít.