Ein neues Forschungsprojekt soll eine Lösung für das wachsende Problem des Elektronikmülls finden, indem die weltweit ersten kontrolliert abbaubaren integrierten Schaltkreise entwickelt werden.
Forscher der James Watt School of Engineering der Universität Glasgow haben vom Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) einen Zuschuss von 1,5 Mio. GBP für das Projekt erhalten. Ihre Arbeit könnte dazu beitragen, das wachsende Problem des Giftmülls zu lösen, der bei der Herstellung und Entsorgung gängiger Elektronikartikel wie Computer, Mobiltelefone und Fitness-Tracker entsteht.
Allein im Jahr 2019 warfen die Verbraucher mehr als 53 Millionen Tonnen Elektroschrott weg, von denen ein Großteil gefährliche Abfälle in Komponenten wie Batterien und Platinen enthält. Schätzungen zufolge werden weniger als 20 % davon ordnungsgemäß recycelt, und das Ausmaß des Problems nimmt jedes Jahr zu.
Das Team in Glasgow wird mit einer Reihe von Partnern aus Industrie und Regierung zusammenarbeiten, um hochleistungsfähige elektronische Materialien zu entwickeln, die am Ende ihrer Nutzungsdauer sicher entsorgt werden können. Dazu gehört die Entwicklung von Elektronik, die sich leichter zu neuen Formen recyceln lässt, oder die Verwendung von Komponenten, die sich auf natürliche Weise zu unschädlichen Nebenprodukten abbauen.
Das Projekt mit der Bezeichnung Green Energy-Optimised Printed Transient Integrated Circuits (GEOPIC) baut auf dem vorhandenen Fachwissen der BEST-Gruppe (Bendable Electronics and Sensing Technologies) der Universität auf.
Die Forscher der BEST-Gruppe haben bereits zahlreiche neue Formen der Elektronik entwickelt, darunter biegsame und dehnbare gedruckte Schaltungen, die eine ähnliche Leistung wie herkömmliche siliziumbasierte Elektronik bieten, sowie tragbare Systeme, die durch Geräte auf der Grundlage des menschlichen Schweißes mit Strom versorgt werden können. Sie haben auch Methoden entwickelt, um Hochleistungsschaltkreise zuverlässig auf flexible Oberflächen zu drucken.
In den nächsten drei Jahren wird das Forschungsprojekt auf diesem Know-how aufbauen, um flexible und gedruckte integrierte Hochleistungsschaltungen auf Silizium-Nanomembranbasis auf neuartigen biologisch abbaubaren Materialien zu entwickeln. Sobald die Schaltkreise nicht mehr benötigt werden, kann das Silizium recycelt werden, und die Materialien werden sich auf natürliche Weise abbauen.
Professor Ravinder Dahiya von der James Watt School of Engineering ist der Hauptforscher von GEOPIC. Professor Dahiya sagte: "Es besteht dringender Handlungsbedarf, um das Problem des Elektronikmülls zu lösen, ohne dabei die übergreifende transformative Kraft der Elektronik zu verlieren. Derzeit können elektronische Produktionsprozesse eine erhebliche Menge an chemischen Abfällen erzeugen. Die in diesen Prozessen hergestellten Geräte können Komponenten enthalten, die bestenfalls teilweise recycelbar sind.
"Wir hoffen, dass wir durch die Entwicklung neuer Arten von Elektronik, bei denen die spätere Entsorgung von Anfang an ein integraler Bestandteil der Produktion ist, einen Weg finden können, um die Flut von Elektronikabfällen einzudämmen und kommerzielle Anwendungen für die von uns entwickelte Elektronik zu finden, sobald diese erste Forschungsphase abgeschlossen ist.
Dr. Jeff Kettle, Co-Investigator des Projekts, sagte: "Ich bin stolz darauf, mit meinen Kollegen in der BEST-Gruppe und unseren Partnern im Vereinigten Königreich an diesem Projekt zu arbeiten. Ich bin zuversichtlich, dass wir neue Methoden zur Bewältigung dieses dringenden Problems finden können. Wir freuen uns über die Unterstützung einer breiten Palette von Projektpartnern, die es uns ermöglichen, mit Materialspezialisten, Elektronikherstellern, Umweltwissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern zusammenzuarbeiten, die im Laufe des Projekts ihren Beitrag leisten werden."
Die GEOPIC-Partner sind ARM Ltd, IQE (Europe) Ltd, das National Physical Laboratory, PragmatIC Printing Ltd, Printed Electronics Ltd, die schottische Umweltschutzbehörde und Zero Waste Scotland.
Weitere Informationen:
https://www.gla.ac.uk/news/headline_833936_en.html [This is automatically translated from English]