Un nouveau projet de recherche vise à trouver une solution au problème croissant des déchets électroniques en créant les premiers circuits intégrés dégradables contrôlés au monde.
Des chercheurs de l'école d'ingénierie James Watt de l'université de Glasgow ont obtenu une subvention de 1,5 million de livres du Conseil de recherche en ingénierie et en sciences physiques (EPSRC) pour ce projet. Leurs travaux pourraient contribuer à résoudre le problème croissant des déchets toxiques créés lors de la fabrication et de l'élimination d'articles électroniques courants tels que les ordinateurs, les téléphones portables et les trackers de fitness.
Rien qu'en 2019, les consommateurs ont jeté plus de 53 millions de tonnes de déchets électroniques, dont une grande partie contient des déchets dangereux dans des composants comme les piles et les circuits imprimés. On estime que moins de 20 % de ces déchets sont correctement recyclés et l'ampleur du problème augmente chaque année.
L'équipe de Glasgow travaillera avec une série de partenaires industriels et gouvernementaux pour développer des matériaux électroniques de haute performance qui peuvent être éliminés en toute sécurité à la fin de leur vie utile. Il s'agit notamment de concevoir des produits électroniques plus facilement recyclables sous de nouvelles formes ou d'utiliser des composants qui se dégradent naturellement pour former des sous-produits inoffensifs.
Le projet, appelé GEOPIC (Green Energy-Optimised Printed Transient Integrated Circuits), s'appuie sur l'expertise existante du groupe BEST (Bendable Electronics and Sensing Technologies) de l'université.
Les chercheurs du groupe BEST ont déjà mis au point de nombreuses nouvelles formes d'électronique, notamment des circuits imprimés pliables et étirables offrant des performances similaires à celles de l'électronique conventionnelle à base de silicium, ainsi que des systèmes portables pouvant être alimentés par des dispositifs basés sur la sueur humaine. Ils ont également mis au point des méthodes permettant d'imprimer de manière fiable des circuits de haute performance sur des surfaces souples.
Au cours des trois prochaines années, le projet de recherche s'appuiera sur cette expertise pour créer des circuits intégrés flexibles et imprimés de haute performance à base de nanomembranes de silicium sur de nouvelles formes de matériaux biodégradables. Lorsque les circuits ne seront plus nécessaires, le silicium pourra être recyclé et les matériaux se dégraderont naturellement.
Le professeur Ravinder Dahiya, de la James Watt School of Engineering, est le chercheur principal de GEOPIC. Le professeur Dahiya a déclaré : "Il est urgent d'agir pour résoudre le problème des déchets électroniques, sans perdre le pouvoir de transformation transversal de l'électronique. Actuellement, les processus de production électronique peuvent produire une quantité importante de déchets chimiques. Les appareils produits par ces processus peuvent contenir des composants qui ne sont, au mieux, que partiellement recyclables.
"En développant de nouveaux types d'appareils électroniques dont l'élimination éventuelle fait partie intégrante de la production dès le départ, nous espérons trouver un moyen d'endiguer le flot de déchets électroniques et de trouver des applications commerciales pour les appareils électroniques que nous développons une fois que cette phase initiale de recherche sera terminée".
Le Dr Jeff Kettle, co-investigateur du projet, ajoute : "Je suis fier de travailler sur ce projet avec mes collègues du groupe BEST et nos partenaires du Royaume-Uni. Je suis convaincu que nous pourrons trouver de nouvelles méthodes pour faire face à ce problème urgent. Nous sommes ravis du soutien d'un large éventail de partenaires du projet, qui nous permet de travailler avec des spécialistes des matériaux, des fabricants d'électronique, des scientifiques de l'environnement et des décideurs politiques, qui apporteront leur contribution au fur et à mesure de l'avancement du projet."
Les partenaires du GEOPIC sont ARM Ltd, IQE (Europe) Ltd, le National Physical Laboratory, PragmatIC Printing Ltd, Printed Electronics Ltd, l'Agence écossaise de protection de l'environnement et Zero Waste Scotland.
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