Drēzdenes pētnieki revolucionizē elektroniku, izmantojot ilgtspējīgas shēmas plates!

Drēzdenes pētnieki revolucionizē elektroniku, izmantojot ilgtspējīgas shēmas plates!

Drēzdenes Tehniskā universitāte (TUD) ir guvusi nozīmīgus panākumus: Dr. Hans Kleemann saņēma Joahima Herca balvu 2025. Šis prestižais apbalvojums tiek piešķirts par viņa novatorisko pētniecības pieeju bioloģiski izmantojamu un pārstrādājamu shēmu plates jomā. Naudas balva ir iespaidīga 500 000 eiro, padarot balvu par vienu no vērtīgākajām zinātnes balvām pasaulē. Apbalvošanas ceremonija notiks Hamburgā 2025. gada 30. septembrī, un Klēmans plāno izmantot naudu, lai virzītu savu pētījumu uz prototipa izstrādi. Viņš vada TUD Lietišķās fizikas institūta grupu “Organiskās ierīces un sistēmas” un tādējādi iekļauj savas plašās zināšanas par elektronisko sistēmu ilgtspējīgu dizainu.

Pētniecības projekta “UnbeLEAFable” mērķis ir izstrādāt jaunus materiālus shēmas platēm, kas var aizstāt parastās, videi kaitīgās alternatīvas. Katru gadu pasaulē tiek radīti aptuveni 62 miljoni tonnu elektronisko atkritumu, no kuriem ievērojamu daļu rada nepareizi pārstrādātas shēmas plates. Parastās shēmas plates ir izgatavotas no neatjaunojamiem izejmateriāliem un ir grūti pārstrādājamas to sarežģītā materiālu sastāva dēļ. Šis jautājums ir risināts Kleemann darbā, kura mērķis ir būtiski samazināt elektronisko atkritumu ietekmi uz vidi.

Ilgtspējīgas pieejas un materiāli

Galvenais Kleemann darba aspekts ir ilgtspējīgas shēmas plates izstrāde, kas izgatavota no augu bāzes. Šis novatoriskais risinājums varētu ne tikai samazināt elektronisko atkritumu daudzumu, bet arī pozitīvi ietekmēt klimatu. TUD pētnieki ir atklājuši, ka shēmas plates substrāts bieži veido līdz 60% no masas un tāpēc izraisa lielu daļu no pārstrādes problēmas. Parastie materiāli sastāv no bioloģiski nenoārdāmām plastmasām vai stikla šķiedrām, kas pastiprinātas ar epoksīdsveķiem.

Jauns substrāts, kas izgatavots no magnolijas lapām, piedāvā daudzsološu alternatīvu. Ideja par lapu skeletu izmantošanu radās, kad pētnieks Rakešs Nairs aplūkoja magnolijas koku. Substrāta ražošanā tiek izmantota lignoceluloze, kas tiek apstrādāta kombinācijā ar bioloģiski noārdāmiem polimēriem, piemēram, etilcelulozi. Turklāt hitozāna pārklājums tiek izmantots, lai uzlabotu vadošo tinšu adhēziju. Rezultāts ir elastīgs, caurspīdīgs un kompostējams substrāts, kas ir karstumizturīgs un atbilst tradicionālajām ražošanas metodēm.

Globālā nozīme un perspektīvas

Izaicinājumi elektronikas nozarē ir milzīgi. 2022. gadā visā pasaulē tika saražoti vairāk nekā 62 miljoni tonnu e-atkritumu, bet mazāk nekā piektā daļa no tiem tika pārstrādāta. Viens no galvenajiem iemesliem ir lineārās ražošanas modelis, kas izslēdz otrreiz pārstrādājamus materiālus un veicina atkritumu poligonus. Elektronikas nozares ietekme uz vidi kļūst arvien kritiskāka, un ir skaidrs, ka ir nepieciešamas būtiskas reformas. Uzņēmumi, piemēram, Apple, Cisco un Dell, jau izmanto apļveida pieeju un pārstrādes programmas, taču mazie un vidējie uzņēmumi saskaras ar ievērojamām problēmām ilgtspējīgas prakses ieviešanā.

Tāpēc Dr. Hansa Kleemann pētījumi varētu dot izšķirošu ieguldījumu šīs nozares pārveidošanā. Tā kā valdības un patērētāji arvien vairāk sagaida videi draudzīgus produktus, jaunu, ilgtspējīgu materiālu izstrādei ir liela nozīme. Investīcijas videi draudzīgos materiālos un cirkulārā ražošanā ir būtiskas, lai samazinātu elektronikas radīto ietekmi uz vidi. Izstrādes, ko Klēmans ierosina, var ne tikai mainīt elektronikas nozari, bet arī ļaut būtiski mainīt veidu, kādā produkti tiek izstrādāti un ražoti.

Rezumējot, vairs nevar ignorēt ilgtspējības nozīmi elektronikas nozarē. Tādu zinātnieku kā Hanss Kleemans iniciatīvas palīdz bruģēt ceļu uz videi draudzīgāku nākotni.

Drēzdenes Tehniskā universitāte ziņo, Plantresearch.de ziņo, Electronics News ziņo.