Flexibele substraatmaterialen die oplosbaar zijn in alcohol

Elektronisch afval is een groeiend wereldwijd probleem. Met de opkomst van nieuwe flexibele elektronica voor robots, wearables, gezondheidsmonitoren en andere toepassingen, wordt verwacht dat e-waste zal verergeren.

Onlangs ontwikkelde een gezamenlijk team van MIT, de University of Utah en Meta een nieuw flexibel substraatmateriaal. Dit materiaal zou recycling van materialen en componenten aan het einde van de levensduur van een apparaat mogelijk kunnen maken en complexere productie van meerlaagse circuits ondersteunen.

Traditionele flexibele elektronica gebruikt een substraat genaamd Kapton, dat is gemaakt van polyimide. Hoewel het uitstekende thermische en isolerende eigenschappen heeft, is het moeilijk te recyclen en te verwerken. Het nieuwe recyclebare materiaal is een lichtuithardend polymeer dat binnen enkele seconden uithardt onder UV-licht en bij kamertemperatuur kan worden verwerkt. Dit materiaal kan worden gebruikt voor meerlaagse circuits, waardoor het aantal componenten in kleine apparaten aanzienlijk toeneemt.

Hoewel dit materiaal ook een type polyimide is, kan het worden verwerkt bij lagere temperaturen vergeleken met Kapton en hardt het snel uit indien nodig. Dit vereenvoudigt het productieproces en is compatibel met bestaande infrastructuur. Daarnaast heeft het team gemakkelijk oplosbare eenheden in de polymeerketen geïntroduceerd, waardoor het materiaal snel kan oplossen met alcohol- en katalysatoroplossingen, wat helpt bij het terugwinnen van edelmetalen en microchips uit circuits.

Het team van de Universiteit van Utah heeft nu een bedrijf opgericht om deze technologie te commercialiseren. Onderzoekers zeggen: "We weten dat er tekorten zijn in de toeleveringsketen voor chips en sommige materialen. Zeldzame aardmineralen in deze componenten zijn erg waardevol. Er is dus een sterke economische en ecologische prikkel om deze recyclingprocessen nu na te streven."