維吉尼亞理工大學(xué)科學(xué)家成功研發(fā)新型電路板,其自我修復(fù)與高效回收特性,有望從源頭上遏制全球電子垃圾激增的嚴(yán)峻趨勢。
這種名為LM-Vitrimer的創(chuàng)新材料,將動態(tài)玻璃化聚合物與液態(tài)金屬結(jié)合,兼具傳統(tǒng)電路板的強(qiáng)度、耐用性與革命性的可重塑能力。實(shí)驗(yàn)表明,1.5毫米厚的該電路板可承受9公斤拉力,即使彎折成螺旋狀,電流電壓傳輸依然穩(wěn)定。
受損加熱即復(fù)原,廢棄降解可回收
當(dāng)電路板受損時(shí),簡單加熱即可恢復(fù)其原有形狀和電氣功能。更關(guān)鍵的是,使用壽命結(jié)束后,僅需氫氧化鈉水溶液即可將其降解,高效回收液態(tài)合金、LED燈珠等核心部件用于制造新電路板。
“我們的材料在機(jī)械變形或損壞時(shí)仍能正常工作,展現(xiàn)強(qiáng)大彈性。”機(jī)械工程系副教授邁克爾·巴特利特強(qiáng)調(diào)。助理教授喬許·沃奇則指出:“傳統(tǒng)電路板因永久性熱固材料極難回收,而我們的復(fù)合材料可加熱修復(fù)重塑且不影響電性能。”
書生家電網(wǎng)引述相關(guān)警示,全球電子垃圾已從12年前的340億公斤猛增至620億公斤,預(yù)計(jì)2030年達(dá)820億公斤,僅約20%被有效回收。這項(xiàng)突破性技術(shù)為破解電子垃圾困局提供了全新路徑,研究團(tuán)隊(duì)正致力于實(shí)現(xiàn)材料與組件的完全循環(huán)利用。
這項(xiàng)研究獲該校關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用科學(xué)研究所及美國國家科學(xué)基金會支持,成果發(fā)布于《先進(jìn)材料》期刊。