Os engenheiros da Virginia Tech criam PCBs duráveis, auto -reparantes e recicláveis

Uma equipe de cientistas desenvolveu um novo tipo de placa de circuito de autocura que permanece funcional mesmo após danos mecânicos graves e pode ser remodelada ou reciclada inteiramente usando calor. Infundido com steel líquido e construído usando um polímero conhecido como Vitrime, as novas placas de circuito podem cortar drasticamente o desperdício eletrônico e transformar a durabilidade dos eletrônicos de consumo. A Vitrímer mantém a força dos materiais termoforme tradicionais, permitindo flexibilidade e reparo, possibilitando a reconfiguração de placas danificadas sem comprometer o desempenho elétrico.

De acordo com um estudo publicado Em materiais avançados em 1º de junho, as placas foram criadas misturando Vitrime com apenas 5% em quantity de gotículas de steel líquido. Essa combinação quase dobrou a linhagem ou a extensão do materials, em comparação apenas com Vitrimer. As gotículas incorporadas também são flexíveis, servindo como condutores flexíveis no lugar da fiação metálica usada nas placas tradicionais. Usando um reômetro, os testes mostraram que o materials foi capaz de retornar à sua forma authentic após deformação induzida pelo calor, variando de 170 ° C a 200 ° C, que os termofícios convencionais à base de epóxi não podem alcançar.

Os engenheiros também demonstraram que o materials permanece altamente condutor e pode recuperar sua função elétrica após serem danificados. “As placas de circuito modernas simplesmente não podem fazer isso”, disse Josh Worch, co-líder do autor do estudar. Sua equipe projetou o composto dinâmico com o objetivo de construir uma economia round em torno da eletrônica. O design aborda uma grande preocupação ambiental: a maioria dos quadros de circuito hoje usa termoforros que não podem ser reciclados e acabam em aterros sanitários.

Os resíduos eletrônicos mais que dobraram em 12 anos, de 34 para 62 bilhões de quilos, conforme observado em um relatório da ONU de 2024. Apesar de conter metais valiosos, como o ouro, as placas atuais são difíceis de quebrar e recuperar devido à natureza permanente dos plásticos termoestores. O novo design baseado em vitrímero, por outro lado, permite fácil separação e reutilização de materiais. “Mesmo se o conselho estiver danificado”, disse Michael Bartlett, outro autor co-líder, “o desempenho elétrico não sofrerá”.

Mais trabalho precisa ser feito para melhorar a recuperação de alguns elementos, mas o avanço é um grande passo em direção a eletrônicos mais verdes, dizem os pesquisadores. A tecnologia poderia um dia estar em muitos tipos diferentes de dispositivos, de telefones e laptops a vestíveis e TVs, alterando a maneira como os dispositivos são fabricados, operados e reciclados.