La scheda di circuiti stampata in 3D idrosolubile risolve il dilemma dei rifiuti elettronici
Il mondo dell'elettronica sta evolvendo rapidamente, ma i rifiuti che lascia dietro di sé sono una preoccupazione crescente. Ogni anno, circa 62 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici vengono gettati nel mondo, contribuendo a montagne di gadget abbandonati che inquinano e rilasciano sostanze chimiche tossiche nell'ambiente.
Una possibile soluzione a questo problema è stata presentata dai ricercatori dell'Università di Tecnologia Chalmers in Svezia e da una collaborazione tra l'Università del Maryland, Georgia Tech e l'Università di Notre Dame. Hanno sviluppato un'innovazione rivoluzionaria chiamata DissolvPCB, una scheda stampata interamente riciclabile.
Le schede PCB tradizionali, fatte di rame, fibra di vetro e resina epossidica, sono difficili da riciclare a causa della loro saldatura e laminazione, rendendo costoso e inquinante smontarle per il riutilizzo. Al contrario, DissolvPCB riduce significativamente le emissioni di gas serra di un ordine di grandezza e riduce drasticamente altri impatti ambientali rispetto alle schede standard.
Il segreto della riciclabilità di DissolvPCB risiede nella sua composizione. È fatto utilizzando il polivinil alcool (PVA), una plastica biodegradabile che si scioglie quando immersa in acqua. Le tracce di rame in DissolvPCB sono sostituite con un metallo liquido (lega di gallio-indio) che scorre in canali stampati per creare percorsi conduttivi. Quando non sono più necessari, i DissolvPCB possono essere sciolti in acqua, lasciando dietro perle di metallo liquido riutilizzabili e componenti elettronici intatti.
Per fissare i componenti senza compromettere la riciclabilità, i ricercatori dell'Università di Tecnologia Chalmers hanno costruito un adesivo su misura a partire da pellet di PVA. Circa il 98% dei materiali utilizzati nel processo DissolvPCB viene recuperato per il riutilizzo. Il substrato di PVA in DissolvPCB può essere essiccato, macinato e ri-espulso in nuovo filamento per la stampa 3D.
Il team ha ottimizzato le dimensioni del ugelli, le dimensioni dei canali e lo spessore delle pareti per garantire che le schede conducano l'elettricità in modo affidabile mentre rimangono facili da sciogliere. Hanno anche sviluppato un plugin software per FreeCAD che converte i progetti di circuiti tradizionali in modelli stampabili in 3D.
L'innovazione DissolvPCB utilizza una stampante 3D FDM standard, filamento PVA facilmente disponibile e metallo liquido per la sua produzione. I ricercatori hanno costruito tre dispositivi dimostrativi utilizzando DissolvPCB: un altoparlante Bluetooth, un cubo elettronico anti-stress e un gripper riscaldante a tre dita.
Mentre DissolvPCB è attualmente più adatto per il prototipaggio, l'istruzione e la produzione in piccole serie, rappresenta un passo significativo verso un futuro più sostenibile per l'elettronica. Con meno di un quarto dei rifiuti elettronici prodotti che viene riciclato, le innovazioni come DissolvPCB potrebbero portare a dispositivi che svaniscono, lasciando dietro solo parti riutilizzabili e materiali grezzi.
Per ulteriori informazioni, è possibile leggere lo studio completo di DissolvPCB qui. Il futuro del riciclo di
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