新型電路板可溶於水
美國馬里蘭大學科學家近日在美國電腦協會(ACM)使用者介面軟體與技術研討會上展示了一項創新成果:他們通過3D列印技術,以可溶於水的聚乙烯醇為材料製造出電路板,並組裝出藍牙揚聲器等電子產品。該技術有望顯著減少電子垃圾,推動消費電子行業走向更可持續的未來。
每年,全球生產出數以億計的印刷電路板,廣泛應用於汽車、飛機、醫療設備、智能手機、電動玩具等領域。但這些設備報廢後,僅有少部分能被回收——通常是粉碎後提取可再利用材料。
在新研究中,團隊利用聚乙烯醇(一種水溶性聚合物)3D列印出電路板結構。他們將液態的鎵銦合金注入電路板通道中形成導線,再手動安裝電子元件,最後塗覆聚合物膠進行密封,並在60℃下乾燥一小時。
利用這類電路板,團隊組裝出可正常工作的藍牙揚聲器、玩具和電子三指夾持器。這些設備具有一定耐水性,但在22℃的常溫水中浸泡三十六小時後會逐漸溶解。隨後,電子元件可輕鬆分離,液態金屬則碎裂成小珠狀析出。水分蒸發後,高達百分之九十九的聚乙烯醇可被回收再利用。
這類可溶解電路板尤其適用於電子原型的快速製作與測試,相比難以回收的傳統電路板更具環保優勢。根據聯合國二○二二年的一份報告,亞洲每年產生六十萬噸廢舊電路板,回收率僅為百分之十七;歐洲和北美各產生約三十萬噸,回收率分別為百分之六十一和百分之四十四。
不過目前電路板的耐用性仍有限,更適用於原型開發,而非大規模成品生產。團隊目前正與電路板製造商接洽,共同探索可行性路徑。
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