Drezdeno mokslininkai sukuria revoliuciją elektronikoje naudodami tvarias grandines!

Drezdeno mokslininkai sukuria revoliuciją elektronikoje naudodami tvarias grandines!

Drezdeno technikos universitetas (TUD) atšventė didelę sėkmę: Dr. Hans Kleemann buvo apdovanotas 2025 m. Joachimo Herco prizu. Šis prestižinis apdovanojimas įteiktas už novatorišką mokslinių tyrimų metodą biologinių ir perdirbamų grandinių plokščių srityje. Prizinis fondas siekia įspūdingą 500 000 eurų, todėl šis apdovanojimas yra vienas vertingiausių mokslo premijų pasaulyje. Apdovanojimų ceremonija įvyks Hamburge 2025 m. rugsėjo 30 d., o Kleemannas planuoja panaudoti pinigus savo moksliniams tyrimams, siekiant sukurti prototipą. Jis vadovauja TUD Taikomosios fizikos instituto „Organinių įrenginių ir sistemų“ grupei ir taip įtraukia savo plačias žinias apie tvarų elektroninių sistemų projektavimą.

„UnbeLEAFable“ mokslinių tyrimų projekto tikslas – sukurti naujas medžiagas plokštėms, kurios galėtų pakeisti įprastas, aplinkai kenksmingas alternatyvas. Pasaulyje kasmet susidaro apie 62 milijonai tonų elektronikos atliekų, kurių didelė dalis susidaro dėl netinkamai perdirbtų grandinių plokščių. Įprastos plokštės yra pagamintos iš neatsinaujinančių žaliavų ir jas sunku perdirbti dėl sudėtingos medžiagų sudėties. Šis klausimas sprendžiamas Kleemanno darbuose, kuriais siekiama žymiai sumažinti elektronikos atliekų poveikį aplinkai.

Tvarūs metodai ir medžiagos

Pagrindinis Kleemann darbo aspektas yra tvarios grandinės plokštės, pagamintos iš augalinio substrato, kūrimas. Šis naujoviškas sprendimas galėtų ne tik sumažinti elektronikos atliekų kiekį, bet ir turėti teigiamos įtakos klimatui. TUD mokslininkai išsiaiškino, kad grandinių plokščių substratas dažnai sudaro iki 60 % masės ir todėl sukelia didelę perdirbimo problemos dalį. Įprastas medžiagas sudaro biologiškai nesuyrantys plastikai arba stiklo pluoštai, sustiprinti epoksidine derva.

Naujas substratas, pagamintas iš magnolijos lapų, yra perspektyvi alternatyva. Idėja naudoti lapų griaučius kilo, kai tyrinėtojas Rakeshas Nairas pažvelgė į magnolijos medį. Substrato gamyboje naudojama lignoceliuliozė, kuri apdorojama kartu su biologiškai skaidomais polimerais, tokiais kaip etilceliuliozė. Be to, chitozano danga naudojama siekiant pagerinti laidžių rašalo sukibimą. Rezultatas – lankstus, permatomas ir kompostuojamas substratas, atsparus karščiui ir atitinkantis įprastus gamybos metodus.

Pasaulinis aktualumas ir perspektyvos

Elektronikos pramonės iššūkiai yra didžiuliai. 2022 metais pasaulyje buvo pagaminta per 62 mln. tonų elektroninių atliekų, tačiau mažiau nei penktadalis jų buvo perdirbta. Viena iš pagrindinių priežasčių yra linijinis gamybos modelis, kuris neapima perdirbamų medžiagų ir prisideda prie sąvartynų. Elektronikos pramonės ekologinis pėdsakas tampa vis svarbesnis ir akivaizdu, kad būtinos esminės reformos. Tokios įmonės kaip „Apple“, „Cisco“ ir „Dell“ jau taiko žiedinius metodus ir perdirbimo programas, tačiau mažos ir vidutinės įmonės, įgyvendindamos tvarią praktiką, susiduria su dideliais iššūkiais.

Todėl daktaro Hanso Kleemanno tyrimai galėtų labai prisidėti prie šios pramonės transformacijos. Kadangi vyriausybės ir vartotojai vis labiau tikisi aplinkai nekenksmingų gaminių, labai svarbu kurti naujas, tvarias medžiagas. Investicijos į aplinkai nekenksmingas medžiagas ir žiedinę gamybą yra būtinos norint sumažinti elektronikos poveikį aplinkai. Kleemann inicijuojami pokyčiai gali ne tik pakeisti elektronikos pramonę, bet ir iš esmės pakeisti gaminių projektavimo ir gamybos būdą.

Apibendrinant galima pasakyti, kad tvarumo svarbos elektronikos pramonėje nebegalima ignoruoti. Tokių mokslininkų kaip Hansas Kleemannas iniciatyvos padeda nutiesti kelią į aplinkai draugiškesnę ateitį.

Drezdeno technikos universitetas praneša, Plantresearch.de praneša, Praneša „Electronics News“..