Wenn es um Elektrogeräte geht, scheint es bislang kaum nachhaltige und recycelbare Elektronik-Komponenten zu geben. Geht es nach einem US-Forscherteam könnte sich das aber schon bald ändern.
Die Masse an Elektrogeräten dürfte in den vergangenen Jahren stark gestiegen sein. Viele Hersteller kamen während der Pandemie mit der Herstellung von Computerchips kaum hinterher. Inzwischen hat sich die Lage wieder entspannt. Samsung fuhr etwa die eigenen Anlagen zurück, da die Nachfrage in diesem Jahr sogar eher abnehmen wird.
Dennoch haben elektronische Komponenten meist einen entscheidenden Nachteil. Denn sie sind nur schwer recycelbar und damit nicht besonders nachhaltig. Der Grund: Viele Hersteller verbinden Rohstoffe miteinander. Eine Trennung im Nachgang erweist sich als schwierig und ist häufig nicht rentabel. Eine Lösung könnte nun von der Duke Universität in Durham kommen.
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Recycelbare Elektronik dank gedruckten Schaltungen?
Dabei gingen die Forscher einen komplett anderen Weg. Denn sie druckten die Schaltungen auf einer Platine einfach auf. Mit ihrem Ansatz kommen dabei keinerlei schädliche Chemikalien zum Einsatz, lediglich drei verschiedene Tinten. Diese basieren auf Kohlenstoff und Nanozellulose.
Letztere ist dabei für die Trennung der verschiedenen Kanäle verantwortlich. Einmal aufgedruckt, ließ sich das Material einfach mit einem Ultraschallgerät und einer Benzol-ähnlichen Flüssigkeit (Toluol) wieder auftrennen. Laut dem Team konnte es 95 Prozent des Kohlenstoffmaterials wieder zurückgewinnen.
Druck benötigt viel Geduld und Fingerspitzengefühl
Der Ansatz erwies sich aber auch als relativ komplex. So arbeitete sich das Team Schicht für Schicht an die finale Schaltung heran. Eine Trocknung bei 40 Grad Celsius bis 70 Grad Celsius sorgte für Stabilität. Nach jeder Schicht wuschen die Forscher die entstandenen Tenside ab.
In ersten Versuchen testeten die Wissenschaftler ihre neue Methode auf Papier, Silizium und Kapton. Als mögliches Anwendungsgebiet sehen sie etwa Sensoren und TFT-Bildschirme, die schon heute auf Dünnschichttransistoren setzen. Vor einem breiten Einsatz möchte das Team aber noch die Leistung ihrer Transistoren optimieren.
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