वर्जीनिया टेक इंजीनियर्स क्राफ्ट टिकाऊ, स्व and रीपेयरिंग, और रिसाइकिल करने योग्य पीसीबी

वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक नई तरह का सेल्फ-हीलिंग सर्किट बोर्ड विकसित किया है जो गंभीर यांत्रिक क्षति के बाद भी कार्यात्मक रहता है और पूरी तरह से गर्मी का उपयोग करके पुनर्नवीनीकरण या पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। तरल धातु के साथ संक्रमित और विट्रिमर के रूप में जाना जाने वाला एक बहुलक का उपयोग करके बनाया गया, नए सर्किट बोर्ड नाटकीय रूप से इलेक्ट्रॉनिक कचरे को काट सकते हैं और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के स्थायित्व को बदल सकते हैं। विट्रिमर लचीलेपन और मरम्मत की अनुमति देते हुए पारंपरिक थर्मोसेट सामग्री की ताकत को बरकरार रखता है, जिससे विद्युत प्रदर्शन से समझौता किए बिना क्षतिग्रस्त बोर्डों को फिर से कॉन्फ़िगर करना संभव हो जाता है।

1 जून को उन्नत सामग्रियों में प्रकाशित एक अध्ययन के अनुसार, बोर्डों को तरल धातु की बूंदों की मात्रा द्वारा केवल 5% के साथ विट्रिमर को सम्मिश्रण द्वारा बनाया गया था। इस संयोजन ने अकेले विट्रिमर की तुलना में सामग्री के तनाव-पर-ब्रेक या स्ट्रेचबिलिटी को लगभग दोगुना कर दिया। एम्बेडेड बूंदें लचीली होती हैं, साथ ही साथ पारंपरिक बोर्डों में उपयोग किए जाने वाले धातु वायरिंग के स्थान पर लचीले कंडक्टरों के रूप में सेवा करती हैं। एक रियोमीटर का उपयोग करते हुए, परीक्षणों से पता चला कि सामग्री 170 डिग्री सेल्सियस से 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी-प्रेरित विरूपण के बाद अपने मूल आकार में लौटने में सक्षम थी, जिसे पारंपरिक एपॉक्सी-आधारित थर्मोसेट्स प्राप्त नहीं कर सकते हैं।

इंजीनियरों ने यह भी प्रदर्शित किया कि सामग्री अत्यधिक प्रवाहकीय बनी हुई है और क्षतिग्रस्त होने के बाद अपने विद्युत कार्य को पुनर्प्राप्त कर सकती है। “आधुनिक सर्किट बोर्ड बस ऐसा नहीं कर सकते,” जोश वोरच ने कहा, जोश वोर ने अध्ययन के सह-प्रमुख लेखक थे। उनकी टीम ने इलेक्ट्रॉनिक्स के आसपास एक परिपत्र अर्थव्यवस्था के निर्माण के उद्देश्य से गतिशील समग्र को डिजाइन किया। डिजाइन एक प्रमुख पर्यावरणीय चिंता को संबोधित करता है: अधिकांश सर्किट बोर्ड आज थर्मोसेट्स का उपयोग करते हैं जिन्हें पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जा सकता है और लैंडफिल में समाप्त नहीं किया जा सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक कचरा 12 वर्षों में दोगुना से अधिक हो गया है, 34 से 62 बिलियन किलोग्राम तक, जैसा कि 2024 UN की रिपोर्ट में उल्लेख किया गया है। सोने जैसी मूल्यवान धातुओं से युक्त होने के बावजूद, वर्तमान बोर्डों को थर्मोसेटिंग प्लास्टिक की स्थायी प्रकृति के कारण टूटना और पुनः प्राप्त करना मुश्किल है। इसके विपरीत, नया विट्रिमर-आधारित डिज़ाइन, सामग्री के आसान पृथक्करण और पुन: उपयोग के लिए अनुमति देता है। एक अन्य सह-प्रमुख लेखक माइकल बार्टलेट ने कहा, “भले ही बोर्ड क्षतिग्रस्त हो,” माइकल बार्टलेट ने कहा, “विद्युत प्रदर्शन को नुकसान नहीं होगा।”

शोधकर्ताओं का कहना है कि कुछ तत्वों की वसूली में सुधार के लिए अधिक काम करने की आवश्यकता है, लेकिन अग्रिम हरियाली इलेक्ट्रॉनिक्स की ओर एक बड़ा कदम है। प्रौद्योगिकी एक दिन कई अलग -अलग प्रकार के उपकरणों में हो सकती है, फोन और लैपटॉप से ​​लेकर वियरबल्स और टीवी तक, जिस तरह से उपकरण बनाए जाते हैं, संचालित होते हैं, और पुनर्नवीनीकरण होते हैं।