格拉斯哥大学研究人员开发出3D打印可降解电子产品,为电子废弃物问题提供新思路

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      导读:电子垃圾是世界上增长速度最快的固体废弃物之一,危害尤为严重。如何解决废弃电子产品的回收利用难题一直以来都是各国科学家研究的热点。
        2026年1月28日,来自英国格拉斯哥大学(University of Glasgow)的研究人员在可持续电子制造领域取得重要进展,成功开发出一种可通过 3D 打印制造的可降解电路板。这项技术将可降解材料与增材制造工艺相结合,为解决电子废弃物难以回收、长期污染环境的问题提供了一种新的技术路径。
     相关研究以题为“Additively manufacturing printedcircuit boards with low waste footprint by transferring electroplated zinctracks/通过转移电镀锌线路,以低废弃物足迹增材制造印刷电路板”的论文发表在Nature子刊《communications materials》期刊上。
       研究人员用锌代替铜,将块状锌导线直接嵌入印刷到纸张和生物塑料等可降解基材上以制造出块状金属印刷电路板(PCB)。与传统电子产品依赖硅、金属和不可降解塑料不同,新型电路板在完成使用周期后,材料中的99%可以通过普通的土壤堆肥或溶解在醋等常用化学品中安全处置。


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△本研究开发的锌膜沉积制造工艺流程


        格拉斯哥大学的科学家们成功地在多种不同的应用场景中测试了这一概念,例如触觉传感器、LED计数器和温度传感器。他们的工作是这所大学负责任电子和循环技术(REACT)中心众多研究成果之一,由英国研究与创新署(UKRI)资助。
      在格拉斯哥大学研究团队发布关于研发的3D打印可降解电路板的新闻稿中,研究论文的第一作者、詹姆斯·瓦特工程学院的乔纳森·哈维尔博士表示:“这项工作标志着向循环电子领域迈出了重要一步,循环电子技术从一开始就将设备设计成可重复使用、可回收或可安全降解的。废弃设备每年已经产生数千万吨的垃圾,这项研究未来可能对消费电子产品、物联网设备和一次性传感器产生深远的影响。”
       论文的另一位作者,詹姆斯·瓦特工程学院的杰夫·凯特尔教授表示:“我们工作的一个关键方面是几乎可以使用任何基材。我们现在正在探索如何将这项技术应用于其他领域,例如可塑性电子或生物传感,这些领域也可以受益于一种廉价且用途广泛的方法来制造高质量、低环境影响的电路。”


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基板兼容性和导体性能。
       本研究最令人印象深刻之处在于,研究人员不仅关注科学原理,还着重考虑如何使回收过程尽可能便捷实用。这也启示整个增材制造行业应该更加关注电子市场,而易于回收的电路板正是实现这一目标的一种途径。
      此外,格拉斯哥大学的研究团队精准地指出了无人机应用的具体方向。无人机产生的垃圾量即将比现在更加惊人,但无人机在废物管理领域的应用也日益广泛。研究团队提到的所有用途都可以纳入无人机供应链,而大规模应用将有助于废物管理无人机生产商证明采购方式的可持续性。
     据悉,五角大楼已成为增材制造回收项目的意外支持者,因为这些项目不仅提升了可持续性,也增强了国内制造业的自主性。鉴于五角大楼是全球领先的3D打印电子产品采用者之一,这些锌基电路与美国国防部的新兴技术战略完美契合。

      从产业发展角度看,这项研究展示了增材制造在电子制造领域的另一种可能性——不仅关注性能和效率,也将环境友好性纳入设计源头。随着可持续制造和绿色电子理念的不断强化,3D 打印可降解电子产品有望在未来成为智能制造与环保技术融合的重要方向之一。

     来源:南极熊


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