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Circuits-babillards recyclables pour lutter contre les déchets électroniques
Il offre une alternative durable à l'électronique traditionnelle, promettant de garder plus d'appareils hors des décharges.
Alors que les déchets électroniques mondiaux augmentent à un rythme alarmant, les chercheurs courent pour trouver des solutions durables à une crise environnementale croissante.Un rapport des Nations Unies en 2024 révèle que les déchets électroniques mondiaux ont presque doublé au cours des 12 dernières années, passant de 34 milliards à 62 milliards de kilogrammes - l'équivalent de 1,55 million de camions d'expédition.D'ici 2030, ce nombre devrait atteindre 82 milliards de kilogrammes.Pourtant, seulement 20% - à peu près 13,8 milliards de kilogrammes - devraient être recyclés, un pourcentage sans s'améliorer.
En réponse à ce problème pressant, une équipe de scientifiques de Virginia Tech a développé une alternative prometteuse: les circuits imprimés recyclables qui pourraient réduire considérablement le volume d'électronique destiné aux décharges.L'étude présente une classe de matériaux conçus pour rendre l'électronique plus facile à décomposer et à réutiliser.
Dirigée par Michael Bartlett, professeur agrégé de génie mécanique, et Josh Worch, professeur adjoint de chimie, l'équipe interdisciplinaire a combiné leur expertise pour créer un matériel de circuit recyclable, auto-cicatrisant et reconfigurable.Leur innovation conserve la force et la durabilité des plastiques traditionnels utilisés dans les circuits imprimés tout en offrant un avantage clé: la conservation.
Le matériau est basé sur un vitrrimer, un polymère dynamique qui peut être remodelé et recyclé.Intégré avec des gouttelettes de métal liquide, il conduit de l'électricité comme les métaux rigides traditionnels mais avec une flexibilité supplémentaire.Ce mélange unique permet aux circuits de rester fonctionnels même lorsqu'ils sont pliés ou endommagés.
"Les circuits imprimés traditionnels sont fabriqués à partir de thermodurcissants permanents qui sont incroyablement difficiles à recycler", a déclaré Worch.«Notre composite peut guérir ou remodeler sous chaleur sans compromettre les performances.»
Contrairement aux méthodes de recyclage conventionnelles, qui sont à forte intensité d'énergie et entraînent une perte élevée de matériaux, les nouvelles cartes peuvent être décomposées efficacement en utilisant l'hydrolyse alcaline.Ce processus permet la récupération de composants clés comme le métal liquide et les LED, ouvrant la porte à un système en boucle fermée.Bien que la consommation électronique puisse être difficile à ralentir, la percée de Virginia Tech offre une étape essentielle vers une conception électronique plus durable - et une voie potentielle pour réduire les futures déchets électroniques.