格拉斯哥大学的研究团队开发出一款新型可生物降解印刷电路板(PCB),有望大幅降低电子废弃物对环境的影响。这项创新技术采用锌基增材制造工艺,在纸张和生物塑料等环保基材上打印电子电路,其几乎全部材料在寿命结束时均可回收或堆肥处理。相关研究成果已发表于《自然》旗下期刊《通讯-材料》。
可生物降解的电子技术
研究团队在《通讯-材料》中描述的技术,以锌替代传统铜导体,并采用"生长转移式增材制造"方法:首先将宽度仅5微米的导电锌轨迹电镀至临时载体,再转移至可生物降解基板。当电路结束使用寿命后,99%的材料可通过土壤堆肥或醋酸等常见化学品安全溶解。测试显示,该电路性能与传统电路板相当,且在常温环境下可保持超过一年的稳定性。研究人员已成功将其应用于触觉传感器、LED计数器及温度传感器等设备。

环境优先的设计理念
通过对比可降解电路板与传统PCB的生命周期评估发现,新方法可降低79%的全球变暖潜能值和90%的资源消耗。这一突破为依赖短期使用或一次性电子产品的行业带来显著的可持续性提升。论文第一作者、格拉斯哥大学詹姆斯·瓦特工程学院研究员乔纳森·哈维尔博士指出,这项研究标志着"向循环电子领域迈出重要一步——电子设备从设计之初即考虑重复利用、回收或安全降解"。他补充道,面对全球每年数千万吨电子废弃物,该技术可惠及消费电子、物联网设备及一次性传感器等诸多领域。

循环电路技术体系
通讯作者杰夫·凯特尔教授(同属詹姆斯·瓦特工程学院)强调,该工艺可适配多种基材:"几乎任何材料都可使用,从实用型的纸张、生物塑料到趣味演示用的巧克力。"团队目前正探索其在可塑形电子与生物传感领域的潜在应用。该项目隶属于格拉斯哥大学主导的"责任电子与循环技术中心(REACT)"。作为英国研究与创新署(UKRI)投资超600万英镑支持的五大绿色经济中心之一,该中心致力于通过协同研究与产业合作,开发电子制造、加工与回收的可持续解决方案。
题为《通过转移电镀锌轨迹实现低废弃足迹的增材制造印刷电路板》的研究,获得了英国研究与创新署及工程与物理科学研究理事会的资助。
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