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研究人员展示几乎 100% 可回收的新型电路板

vPCB 在回收过程中变成果冻状物质,但不会损坏核心电子元件(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)
vPCB 在回收过程中变成果冻状物质,但不会损坏核心电子元件(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)
电子垃圾已成为一个日益严重的问题,而华盛顿大学的研究人员可能刚刚找到了一个解决方案。该团队展示了几乎 100% 可回收的新型电路板。这些新型 PCB(印刷电路板)由玻璃体制成,在回收过程中会变成果冻状物质。
Science Renewable

为了减少电子垃圾,华盛顿大学的研究人员的研究人员提出了一种新的印刷电路板(PCB)设计方案。传统的电路板一般是由涂有硬塑料的薄玻璃纤维板制成。这种塑料不容易与玻璃层分离,因此我们看到成吨的印刷电路板堆积在垃圾填埋场。

当然,这些电路板通常会被焚烧,以提取其中的金和铜等贵重金属。然而,这种焚烧不仅 对环境有毒而且也无法完全回收这些固体元件。这就是玻璃缸的作用所在。

2015 年首次开发的玻璃聚合物属于聚合物类别。,其分子在特定温度下能够重新排列并形成新的键。这使得这种聚合物材料具有很高的可回收性。此外,这种材料还具有 "可愈合 "的特性。例如,用它制作的电路板弯曲后可以拉直。

至于用这种材料制作印刷电路板,研究人员必须经历一个与常规印刷电路板制造方法略有不同的过程。一般来说,传统的电路板在半固化后,要放在阴凉干燥的环境中。然后,在热压机中与铜层压。

然而,由于玻璃纤维具有形成新键的能力,华盛顿大学的研究人员在层压过程中使用了完全固化的 vPCB(玻璃纤维印刷电路板)。这比半固化印刷电路板更有优势,因为半固化印刷电路板的保质期有限。

在回收过程中,当研究人员将 vPCB 浸泡在沸点相对较低的有机溶剂中时,塑料会膨胀,但不会损坏电子元件或玻璃板。这样,研究人员就能完整地提取核心部件。这为延长电路板的生命周期和减少电子垃圾开辟了许多途径。

更有趣的是,虽然 vPCB 在回收和再利用方面具有很大的优势,但其强度和电子特性却与常见的印刷电路板材料FR-4 不相上下。.

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有机溶剂中的 vPCB(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)
有机溶剂中的 vPCB(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)
在热压机中层压 vPCB(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)
在热压机中层压 vPCB(图片来源:Mark Stone/华盛顿大学)

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Abid Ahsan Shanto, 2024-05- 1 (Update: 2024-05- 1)