Печатные платы из листьев
Ежегодно десятки миллионов тонн старой электроники оказываются в мусоре, а к 2030 году объем отходов может превысить 80 миллионов тонн. Одна из главных проблем — печатные платы, которые трудно переработать.
Эти крошечные панели, к которым крепятся почти все электронные компоненты, невероятно сложны в переработке из-за материалов, из которых они изготовлены. Но что, если бы сами платы были биоразлагаемыми? Группа ученых из Дрезденского технического университета предложила инновационное решение: изготавливать печатные платы из листьев деревьев.
Традиционные печатные платы производятся из стекловолокна, пластика и эпоксидной смолы. Эти материалы долговечны и устойчивы, но они практически не поддаются переработке. Из-за них большая часть электронных отходов остается на свалках.
Инженер Ракеш Наир понял, что природа может помочь в решении этой проблемы. Он обратил внимание на магнолию, чьи листья обладают уникальной прочной структурой. В их основе лежит сеть тонких жилок из лигноцеллюлозы — древесного соединения, придающего листу устойчивость даже в самых жестких погодных условиях.
Наир и его коллеги превратили эту природную структуру в основу для печатных плат. Они удалили клеточные элементы листа, оставив только целлюлозный скелет. Из тканей жилки извлекались неповрежденными путем удаления биомассы листа с помощью щелочи. Затем скелеты погружали в специальный биоразлагаемый полимер — этилцеллюлозу, которая заполнила мелкие пустоты. Они расположены как узор и сделаны из особых растительных веществ: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина. В результате получилась гибкая, прочная и устойчивая плата, способная выдерживать процессы лазерной резки, нанесения схем и даже пайки компонентов.
Созданные таким образом платы получили название Leaftronics. Они не только выполняют функции традиционных плат, но и легко биоразлагаются. После использования их можно поместить в компост, где они начнут разрушаться всего через месяц.
Наир также предложил концепцию устойчивой фабрики по изготовлению электроники. Такой завод мог бы размещаться рядом с лесной фермой, где листья собирались бы экологически чистым методом, использовались для производства плат, а после переработки снова возвращались в природу в виде топлива или компоста.
Иллюстратор: Анастасия Овченкова
Фото на обложке: freepik.com
