Entre atualizações e avarias para celulares, tablets, laptops e aparelhos, tantos eletrônicos estão sendo jogados no lixo que eles assumiram em seu próprio nome: lixo eletrônico.
De acordo com um relatório de 2024 emitido pelas Nações Unidas, a quantidade de lixo eletrônico em todo o mundo quase dobrou nos últimos 12 anos, de 34 bilhões para 62 bilhões de quilos-o equivalente a 1,55 milhão de caminhões de entrega-e estimou-se em 82 bilhões de quilogramas até 2030. Apenas a apenas 13,8 bilhões de quilos-cerca de 20 % a 82 bilhões de quilogramas, apenas 13,8 bilhões de quilos-cerca de 20 % a 1,5 kg.
Simplificando, estamos jogando fora cada vez mais eletrônicos, e a reciclagem não está acompanhando. Mas um novo estudo em Materiais avançados Por duas equipes de pesquisa da Virginia Tech, oferecem uma solução potencial para o problema do lixo eletrônico: um materials reciclável que poderia facilitar a quebra e a reutilização dos eletrônicos.
Química e engenharia têm uma resposta
Michael Bartlett, professor associado de engenharia mecânica, e Josh Worch, professor assistente de química, vêm de diferentes campos, mas juntos eles criaram uma nova classe de materiais de circuito. Com um trabalho significativo de sua equipe de pesquisadores de pós-doutorado e pós-graduação, incluindo Dong Hae Ho, Meng Jiang e Ravi Tutika, os novos circuitos são recicláveis, eletricamente condutores, reconfiguráveis e auto-recuperação após os danos. No entanto, eles mantêm a força e a durabilidade dos plásticos tradicionais da placa de circuito – recursos raramente encontrados juntos em um único materials.
O novo materials começa com um vitrime, um polímero dinâmico que pode ser remodelado e reciclado. Esse materials versátil é combinado com gotículas de steel líquido que fazem o trabalho de transportar a corrente elétrica, como os metais rígidos fazem em um circuito tradicional.
Esta é uma abordagem fundamentalmente diferente de outros eletrônicos recicláveis ou flexíveis. Ao combinar os polímeros adaptáveis e de alto desempenho com metais líquidos eletricamente condutores, o novo circuito se mantém sob uma série de desafios.
“Nosso materials é diferente de compósitos eletrônicos convencionais”, disse Bartlett. “As placas de circuito são notavelmente resilientes e funcionais. Mesmo sob deformação mecânica ou danos, eles ainda funcionam”.
Uma segunda vida
A reciclagem de placas de circuito tradicional envolve várias etapas de desconstrução intensiva em energia e ainda produz grandes quantidades de desperdício. Bilhões de dólares de componentes de steel valiosos são perdidos no processo.
A reciclagem da placa de circuito da equipe é direta e pode ser realizada de várias maneiras.
“As placas de circuito tradicionais são feitas de termofícios permanentes que são incrivelmente difíceis de reciclar”, disse Worch. “Aqui, nosso materials composto dinâmico pode ser curado ou remodelado se danificado pela aplicação de calor, e o desempenho elétrico não sofrerá. As placas de circuito modernas simplesmente não podem fazer isso”.
As placas de circuito Vitrimer também podem ser desconstruídas no fim da vida usando hidrólise alcalina, permitindo a recuperação de componentes -chave, como o steel líquido e os LEDs. Reutilizar totalmente todos os componentes dos compósitos condutores em um processo de circuito fechado continua sendo uma meta para pesquisas futuras.
Embora possa não ser possível conter a quantidade de eletrônicos que são descartados pelos consumidores do mundo, este trabalho representa um passo elementary para manter mais eletrônicos fora dos aterros sanitários.
Esta pesquisa foi apoiada pela Virginia Tech através do Institute for Important Know-how and Utilized Science e do prêmio Nationwide Science Basis da Bartlett Science Early Improvement (Profession).
