Hő hatására lebomló elektronika
Önmegsemmisítő alkatrészek csökkenthetik a jövőben az elektronikai hulladék mennyiségét – írja a mernokbazis.hu.
20 másodperc alatt lebomlanak: olyan újszerű elektronikai alkatrészeket fejlesztettek ki a kutatók, amelyek mintegy parancsra megsemmisítik önmagukat. Céljuk, hogy az elektronikai hulladékot könnyebben újrahasznosíthatóvá tegyék vagy legalább a szeméttelepekről eltüntessék. Jelenleg az elektronikai alkatrészek önmegsemmisítése megfelelő mennyiségű hő hatására indul be, de a kutatók már más módszereken is dolgoznak.
Az új okostelefonok és számítógépek már gyorsabban kerülnek a piacra, mint hogy azzal a vásárlók lépést tudnának tartani. Így a régi eszközök gyakran a szemétbe kerülnek, és tonnaszámra keletkezik elektronikus hulladék. Ha a jelenlegi trend folytatódik, 2017-re 65,4 millió tonna lesz belőle a világon.
Az elektronikai alkatrészek hatékony újrahasznosítása még nem megoldott, azonban két okból is fontos lenne. Egyrészt sok készülék mérgező fémeket, például higanyt vagy kadmiumot tartalmaz. Másrészt a kiselejtezett telefonok nyersanyagforrásként szolgálhatnának az új készülékekhez, hiszen az olyan fontos nyersanyagok, mint a gallium, a króm vagy a ritkaföldfémek, egyre kisebb mennyiségben állnak rendelkezésre.
Az Illinois Egyetem Urbana-Champaign-i campusán a Scott White vezette kutatócsoport ötlete mindkét probléma megoldásában segíthet, méghozzá a szó szoros értelmében. Olyan elektronikai alkatrészeket fejlesztettek ki, amelyek megsemmisülnek, ha egy meghatározott hőmérséklet fölé hevítik azokat. Egy speciális műanyagból készült, nagyon vékony és rugalmas fóliára magnézium áramköröket nyomtattak. Az így kapott lapokat olyan viasszal vonták be, amely egy gyenge sav mikroszkopikus méretű cseppjeit tartalmazza.
Ha megolvad a viasz, kikerül belőle a sav, és rövid idő alatt mind a műanyagot, mind az áramköröket lebontja. A viasz olvadáspontjával, a sav erősségével és a viaszréteg vastagságával a kutatók be tudják állítani, mennyi ideig tartson a folyamat (20 másodperctől néhány percig).
A készülékbe beépített, rádióirányítású fűtőtekerccsel ráadásul távirányítással is meg lehet semmisíteni a készüléket. Az ilyen alkatrészek némelyikét nem érdemes a tűző napon hagyni: a kutatók egyik bemutatója során egy nyomtatott áramköri lap már 55 °C-on 40 másodperc alatt lebomlott.
Egy távirányítású fűtőelem váltja ki ennek az alkatrésznek a megsemmisülését, ami néhány perc alatt végbemegy (© Scott White, University of Illinois)
A telefonok és számítógépek különböző alkatrészeit különböző rétegekkel lehetne ellátni. Ezáltal könnyebben lehetne azokat egymástól különválasztani és külön újrahasznosítani. Ezzel kiküszöbölnék az elektronikai hulladék újrahasznosítása során felmerülő egyik legnagyobb nehézséget. A különböző anyagú alkatrészek ugyanis gyakran olyan szorosan vannak kis helyen összeépítve, hogy gyakorlatilag nem lehet szétválasztani azokat.
A megfelelő hő hatására megsemmisülő alkatrészek csak a kezdet: White és munkatársai más megoldással is be szeretnék indítani a megsemmisülési folyamatot, például ultraibolya fénnyel és mechanikai rezgésekkel. Ilyen eljárásokkal a jövőben a szeméttelepeken lerakott hulladék mennyisége is csökkenthető lehet: ahelyett, hogy hegyekben állna, egyszerűen megsemmisülne az elektronikai hulladék.
„Az a célunk, hogy ha valamit már nem lehet használni, vagy azért, mert felesleges, vagy mert nem működik, a kiindulási anyagaira lehessen szétbontani és azokat végül újrahasznosítani” – foglalta össze White. „Amennyiben ez nem lehetséges, hadd bomoljon le, ne a szeméttelepeken álljon.”
Lebomló elektronikai hulladék: az elektronikai alkatrészek megsemmisítik önmagukat (© University of Illinois)
A cikk eredetiben itt olvasható: http://www.mernokbazis.hu