Drezdeńscy badacze rewolucjonizują elektronikę dzięki zrównoważonym płytkom drukowanym!

Drezdeńscy badacze rewolucjonizują elektronikę dzięki zrównoważonym płytkom drukowanym!

Politechnika Drezdeńska (TUD) odniosła znaczący sukces: dr Hans Kleemann został uhonorowany Nagrodą Joachima Herza 2025. To prestiżowe wyróżnienie przyznawane jest za innowacyjne podejście badawcze w dziedzinie płytek drukowanych pochodzenia biologicznego i nadających się do recyklingu. Pula nagród wynosi imponującą kwotę 500 000 euro, co czyni tę nagrodę jedną z najcenniejszych nagród naukowych na świecie. Ceremonia wręczenia nagród odbędzie się 30 września 2025 r. w Hamburgu, a Kleemann planuje przeznaczyć pieniądze na dalsze badania w kierunku opracowania prototypu. Kieruje grupą „Urządzenia i Systemy Organiczne” w Instytucie Fizyki Stosowanej TUD i tym samym wykorzystuje swoją rozległą wiedzę na temat zrównoważonego projektowania systemów elektronicznych.

Projekt badawczy „UnbeLEAFable” ma na celu opracowanie nowatorskich materiałów na płytki drukowane, które mogą zastąpić konwencjonalne, szkodliwe dla środowiska alternatywy. Co roku na całym świecie wytwarza się około 62 milionów ton odpadów elektronicznych, z czego znaczna część jest spowodowana nieprawidłowym recyklingiem płytek drukowanych. Konwencjonalne płytki drukowane są wykonane z surowców nieodnawialnych i trudno je poddać recyklingowi ze względu na złożony skład materiałowy. Zagadnieniu temu poświęcona jest praca Kleemanna, której celem jest znaczne ograniczenie wpływu odpadów elektronicznych na środowisko.

Zrównoważone podejście i materiały

Centralnym aspektem pracy Kleemanna jest opracowanie zrównoważonej płytki drukowanej wykonanej z podłoża roślinnego. To innowacyjne rozwiązanie może nie tylko zmniejszyć ilość odpadów elektronicznych, ale także mieć pozytywny wpływ na klimat. Naukowcy z TUD odkryli, że podłoże płytek drukowanych często stanowi do 60% masy i dlatego powoduje dużą część problemu recyklingu. Typowe materiały składają się z niebiodegradowalnych tworzyw sztucznych lub włókien szklanych wzmocnionych żywicą epoksydową.

Obiecującą alternatywą jest nowe podłoże wykonane z liści magnolii. Pomysł wykorzystania szkieletów liści zrodził się, gdy badacz Rakesh Nair spojrzał na drzewo magnolii. Do produkcji podłoża wykorzystuje się lignocelulozę, którą poddaje się obróbce w połączeniu z biodegradowalnymi polimerami, takimi jak etyloceluloza. Dodatkowo zastosowano powłokę chitozanową w celu poprawy przyczepności farb przewodzących. Rezultatem jest elastyczne, półprzezroczyste i kompostowalne podłoże, które jest odporne na ciepło i zgodne z konwencjonalnymi metodami produkcji.

Globalne znaczenie i perspektywy

Wyzwania stojące przed branżą elektroniczną są ogromne. W 2022 r. na całym świecie wyprodukowano ponad 62 miliony ton elektroodpadów, ale mniej niż jedna piąta z nich została poddana recyklingowi. Jedną z głównych przyczyn jest liniowy model produkcji, który wyklucza materiały nadające się do recyklingu i przyczynia się do składowania odpadów. Ślad środowiskowy przemysłu elektronicznego staje się coraz bardziej krytyczny i jasne jest, że konieczne są fundamentalne reformy. Firmy takie jak Apple, Cisco i Dell już wdrażają podejście oparte na obiegu zamkniętym i programy recyklingu, ale małe i średnie firmy stoją przed poważnymi wyzwaniami we wdrażaniu zrównoważonych praktyk.

Badania dr Hansa Kleemanna mogłyby zatem w decydujący sposób przyczynić się do transformacji tej branży. Ponieważ rządy i konsumenci w coraz większym stopniu oczekują produktów przyjaznych dla środowiska, ogromne znaczenie ma rozwój nowych, zrównoważonych materiałów. Inwestycje w materiały przyjazne dla środowiska i produkcję o obiegu zamkniętym są niezbędne, aby zmniejszyć wpływ elektroniki na środowisko. Rozwój inicjowany przez Kleemanna może nie tylko zrewolucjonizować przemysł elektroniczny, ale także umożliwić fundamentalną zmianę w sposobie projektowania i wytwarzania produktów.

Podsumowując, nie można dłużej ignorować znaczenia zrównoważonego rozwoju w przemyśle elektronicznym. Inicjatywy naukowców takich jak Hans Kleemann pomagają utorować drogę do przyszłości bardziej przyjaznej dla środowiska.

Raporty Politechniki Drezdeńskiej, Jak podaje Plantresearch.de, Raporty z Wiadomości Elektronicznych.