Plăcile de circuit imprimate sunt omniprezente; sunt folosite în aproape toate dispozitivele electronice și constituie o parte semnificativă din deșeurile electronice acumulate în gropile de gunoi. Un nou material pe bază de polimer ar putea face PCB-urile mult mai prietenoase cu mediul înconjurător și ar facilita reciclarea nelimitată.
Cercetătorii de la Universitatea din Washington au anunțat dezvoltarea unui nou tip de PCB cu un potențial de reciclare semnificativ mai mare decât cel al circuitelor imprimate tradiționale. Utilizând polimeri durabili de ultimă generație, aceste noi PCB-uri au potențialul de a aborda o parte semnificativă din problema deșeurilor electronice la nivel mondial, dacă sunt adoptate pe scară largă.
PCB-urile tradiționale, concepute pentru a găzdui și conecta cipuri, tranzistoare și alte componente electronice, constau din straturi de foi subțiri de fibră de sticlă acoperite cu plastic dur și laminat cu cupru. Provocarea constă în separarea componentelor din plastic de cele din sticlă, ceea ce duce adesea la depozitarea PCB-urilor în gropi de gunoi, cu componente electronice individuale care rămân neutilizate pentru aplicații viitoare.
Metodele actuale de reciclare a PCB-urilor implică arderea întregului material pentru a extrage materiale valoroase precum cuprul și aurul. Acest proces este adesea efectuat în țări în curs de dezvoltare și prezintă riscuri pentru sănătate din cauza vaporilor toxici. Cercetătorii de la UW au introdus vitrimer, un tip de polimer, pentru a crea „plăcile de circuit imprimate vitrimer” (vPCBs), care prezintă proprietăți excepționale de reciclare atunci când sunt combinate cu un solvent organic specific.
Prima oară dezvoltat în 2015, polimerii vitrimer au capacitatea de a se rearanja și a forma noi legături la nivel molecular când sunt expuși la condiții specifice, cum ar fi căldura la o temperatură precisă. Potrivit cercetătorilor, vPCB-urile pe bază de vitrimer se pot transforma într-o substanță „gelatinoasă” într-un solvent fără a compromite structura lor fundamentală și pot fi reciclate „repetat” cu pierderi de material minime.
Atunci când vitrimerul este transformat în gelatină, componentele electronice devin ușor recuperabile și reutilizabile. vPCB-urile reciclate mențin caracteristici de „înaltă calitate” în comparație cu materialele plastice convenționale reciclate. Cu aceste noi vPCB-uri, cercetătorii de la UW au reușit să recupereze 98% din polimerul vitrimer, 100% din fibră de sticlă și 91% din solventul utilizat în procesul de reciclare.
Profesorul asistent de la UW, Vikram Iyer, a subliniat cum PCB-urile constituie o parte semnificativă din masa și volumul deșeurilor electronice. În timp ce sunt proiectate să reziste la căldură și elemente chimice, care sunt esențiale pentru crearea de produse de consum durabile, ele prezintă provocări în ceea ce privește reciclarea. vPCB-urile prezintă proprietăți electronice similare cu cele ale PCB-urilor din plastic convenționale, dar sunt mult mai ușor de demontat pentru a crea noi plăci de circuit.
Potrivit cercetătorilor, vPCB-urile ar putea reduce încălzirea globală cu 48% și ar reduce emisiile cancerigene cu 81%. Cu toate acestea, există „obstacole semnificative” de depășit înainte de adoptarea acestei noi tehnologii. Guvernele ar trebui să impună reglementări „stricte” pentru a implementa noile sisteme de reciclare, forțând companiile să „proiecteze și să optimizeze” materialele având în vedere obiectivele de sustenabilitate încă de la început.
