Forskare vid det ansedda universitetet MIT har tillsammans med University of Utah och Meta utvecklat ett flexibelt substrat som avsevärt skall möjliggöra återvinningen av för flexibel elektronik och hjälpa till att bekämpa e-avfall, meddelar MIT i sitt nyhetsbrev MIT News.
Den nya typen av flexibelt substratmaterial som utvecklats har enligt forskarna potential att möjliggöra inte bara återvinning av material och komponenter i slutet av en enhets livslängd, utan även skalbar tillverkning av mer komplexa flerskiktskretsar än vad befintliga substrat erbjuder.
Elektroniskt avfall, eller e-avfall, är ett snabbt växande globalt problem, och det förväntas förvärras med produktionen av nya typer av flexibel elektronik för robotik, bärbara enheter, hälsomonitorer och andra nya applikationer, inklusive engångsenheter.
En ny typ av flexibelt substratmaterial utvecklat vid MIT, University of Utah och Meta har potential att möjliggöra inte bara återvinning av material och komponenter i slutet av en enhets livslängd, utan även skalbar tillverkning av mer komplexa flerskiktskretsar än vad befintliga substrat tillhandahåller.
Det vanligaste substratet för flexibel elektronik är en polymer som kallas Kapton, ett handelsnamn för polyimid. Kapton har många fördelar, inklusive utmärkta termiska och isolerande egenskaper och finns lättillgängligt som källmaterial.
Enligt forskarna kan det nya materialet fungera som substrat för flerskiktskretsar, vilket ger ett sätt att kraftigt öka antalet komponenter som kan packas i en liten formfaktor. Tidigare, eftersom Kapton-substratet inte smälter lätt, var skikten tvungna att limmas ihop, vilket lägger till steg och kostnader till processen. Det faktum att det nya materialet, som också är en polymer, kan bearbetas vid låg temperatur samtidigt som det härdar mycket snabbt vid behov kan öppna upp möjligheter för nya flerskiktsenheter.
När det gäller återvinningsbarhet introducerade forskarteamet subenheter i polymerens ”backbone” som snabbt kan lösas bort av en alkohol- och katalysatorlösning. Sedan kan ädelmetaller som används i kretsarna, såväl som hela mikrochips, återvinnas från lösningen och återanvändas till nya enheter.
Forskningsresultaten finns mer detaljerat redovisade i artikeln Photopatternable, degradable, and performant polyimide network substrates for e-waste mitigation.
