L’elettronica prototipo può essere realizzata da un polimero che si dissolve in acqua quando è un tempo di riciclaggio
Zeu Yan/Università del Maryland
L’elettronica come gli altoparlanti Bluetooth può essere stampa 3D con un materiale che si dissolve in acqua in poche ore. Ciò consente ai progettisti di creare prototipi rapidi, con conseguente facile riciclaggio di rifiuti elettronici e anche il consumatore fatto di massa può ispirare versioni più durevoli dell’elettronica.
I ricercatori hanno dimostrato tecniche dirompenti nei circuiti stampati, con componenti significativi e cablaggio di elettronica moderna. Centinaia di milioni di circuiti stampati vengono fabbricati ogni anno per jet da caccia militari, automobili, attrezzature mediche, smartphone e giocattoli economici. Ma il mondo è solo una frazione di questi dispositivi per tagliarli di nuovo in “modi molto crudeli”, tagliandoli “, Hushu Peng All’Università del Maryland.
Peng e i suoi colleghi hanno progettato circuiti stampati in 3D che utilizzano alcol polivinilico, un polimero che può dissolversi in acqua. Per fare il cablaggio, ha iniettato una lega di metallo di gallio-India nei canali del circuito in forma liquida. E hanno inserito manualmente i componenti elettronici sul tabellone. È stata applicata una colla per polimero aggiuntiva per sigillare il circuito prima di asciugare il dispositivo per un’ora a 60 ° C.
Usando queste schede, i ricercatori hanno assemblato un altoparlante Bluetooth, un giocattolo Fidgate e una versioni di lavoro elettroniche a tre dita. Una piccola spruzzata d’acqua non distruggerà immediatamente tali dispositivi, ma dopo 36 ore a temperatura ambiente, 22 ° C, ha sciolto le macchine.
I ricercatori hanno quindi eliminato facilmente i componenti elettronici e la maggior parte dei metalli liquidi, che sono stati suddivisi in piccole perle. Una volta che evaporano l’acqua, erano anche in grado di fissare alcol polivinilico dissolvendo il 99 %.
Tali circuiti dirompenti possono essere molto utili quando i progettisti producono rapidamente prototipi elettronici, poiché i circuiti comunemente stampati sono difficili da riciclare. Jasmine Lu All’Università di Chicago in Illinois, che ha riferito Ricerca Sul riutilizzo del materiale del circuito. “Se sei prototipi di elettronica, i circuiti stampati sono un’ottima fonte di rifiuti elettronici”, afferma.
Un 2022 Rapporto delle Nazioni Unite L’Asia ha generato 600.000 tonnellate di circuiti, riciclando solo il 17 percento di tali rifiuti elettronici. L’Europa e il Nord America hanno generato 300.000 tonnellate di circuiti stampati, gestendo questi rifiuti elettronici con l’Europa e il 44 percento del 61 percento del Nord America.
Lu afferma che chiunque abbia una stampante 3D può adottare questo approccio elettronico dirompente. Durante l’uso, suggerisce la pensione, le attrezzature possono essere ulteriormente conservate con custodie impermeabili temporanee.
Lu afferma, ma la limitata durata dei circuiti attualmente migliora l’elettronica dirompente per il prototipo rapido dei progetti, piuttosto che la produzione di massa di prodotti elettronici finiti, afferma Lu.
Peng e i suoi colleghi non hanno negato la produzione di massa: stanno contattando i produttori di circuiti per scoprire come può funzionare. Ma per ora, Peng ha pianificato di sfruttare la tecnologia per prototipi rapidi e riutilizzo per i suoi studenti universitari.
“Di solito devi esternalizzare le fabbriche per creare un circuito e possono essere necessarie settimane sulla nave”, dicono. “Qui progetti qualcosa, stampa entro 30 minuti e poi hai un circuito – e se non funziona, lo dissolvi in acqua per nuove cose.”
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