アルコールに可溶なフレキシブル基板材料

電子廃棄物は世界的に拡大しつつある問題です。ロボット、ウェアラブル、健康モニターなどの用途に使われる新しいフレキシブル電子機器の台頭により、電子廃棄物はさらに悪化すると予想されます。

最近、MIT、ユタ大学、Meta の共同チームが新しいフレキシブル基板材料を開発しました。この材料により、デバイスの寿命が尽きた際に材料や部品をリサイクルできるようになり、より複雑な多層回路の製造をサポートできるようになります。

従来のフレキシブルエレクトロニクスでは、ポリイミド製のカプトンと呼ばれる基板が使用されています。カプトンには優れた耐熱性と絶縁性があるものの、リサイクルや加工が難しいという問題がありました。この新しいリサイクル可能な素材は、紫外線下で数秒で硬化し、室温で取り扱うことができる光硬化性ポリマーです。この素材は多層回路に使用でき、小型デバイスの部品数を大幅に増やすことができます。

この素材もポリイミドの一種ですが、カプトンに比べて低温で加工でき、必要に応じて素早く硬化します。これにより製造プロセスが簡素化され、既存のインフラストラクチャと互換性があります。さらに、チームはポリマーチェーンに溶解しやすいユニットを導入し、アルコールと触媒溶液で素材を素早く溶解できるようにしました。これにより、回路から貴金属やマイクロチップを回収するのに役立ちます。

ユタ大学のチームは、この技術を商業化するために会社を設立した。研究者らは「チップや一部の材料のサプライチェーンで不足が起きていることはわかっている。これらの部品に含まれる希土類鉱物は非常に貴重だ。だから、今、こうしたリサイクル プロセスを推進する経済的、環境的インセンティブは大きい」と語る。