美研可重複回收電路板
在日常生活中,電路板是電子元件的支撐體,其中有金屬導體作為連接電子元器件的線路。美國華盛頓大學研究團隊日前發佈消息稱,該團隊創造了用一種被稱為玻璃聚合物的聚合物取代了玻璃纖維中的樹脂。只要印刷電路板還在使用,這種玻璃聚合物就能保持強度、剛度和非導電性,使基板的功能與傳統玻璃纖維基板無異,與傳統電路板相當,能重複回收。在環境分析結果表明,與傳統電路板相比,新型印刷電路板(PCB)能大幅減少溫室氣體和致癌物質排放。
據悉,電路板可稱為印刷線路板或印刷電路板。電路板的工作原理是利用板基絕緣材料隔離開表面銅箔導電層,使得電流沿着預先設計好的路線在各種元器件中流動完成諸如做功、放大、衰減、調製、解調、編碼等功能。
研究人員指出,PCB是電子產品的重要部件。PCB設計或組裝中的任何錯誤都可能導致產品故障。當前電氣工程師面臨的壓力越來越大,因為需要設計更小、更柔韌、更高效的 PCB,以滿足消費者對可穿戴設備、智能手機等設備的需求。據了解,PCB上包含了芯片、晶體管及其他組件,通常由塗有硬塑膠的薄玻璃纖維板層和銅層壓在一起。這些塑膠很難從玻璃中分離出來,所以電路板經常被堆積在垃圾填埋場,或焚燒提取其中的貴金屬。但焚燒不僅是巨大浪費,也會產生有毒物質。
鑒於此,研究團隊利用一類玻璃聚合物(即玻璃化環氧樹脂),開發出新型印刷電路板vPCB。其性能與傳統電路板不相上下,關鍵是重複回收。玻璃化環氧樹脂於二○一五年首次面世。當環境高於特定溫度時,其分子可重新排列並形成新鍵,這使它們既“可癒合”又可回收。
研究人員指出,要回收vPCB,只需將其浸入沸點相對較低的有機溶劑中,使其內部塑膠膨脹,變成果凍狀物質。這種方法不會損壞vPCB內的玻璃板和電子元件,使其可被提取出來重複使用。果凍狀玻璃化環氧樹脂也能再次用於製造新的高質量PCB。
研究人員表示,在電子垃圾的質量和體積中,PCB佔了相當大的一部分。它們的構造具有防火和防化學腐蝕的特性,這使它們非常堅固耐用。但這也使它們基本上無法回收利用。最新測試顯示,研究團隊能回收vPCB上百分之九十八的玻璃化環氧樹脂、百分之一百的玻璃纖維以及百分之九十一的溶劑。而且,vPCB的強度和電氣性能可與傳統PCB相媲美,同時還能將溫室氣體和致癌物質排放分別減少百分之四十八和百分之八十一。
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