EO

Recycling van kleine elektronica gemakkelijker gemaakt met oplosbaar metaal

11 augustus 2021 om 13:33 uur

Een prototype smartwatch gemaakt met zink-zilver nanocomposiet circuits in een poly(vinylalcohol) behuizing (boven) lost binnen 40 uur op in water (onder). Credit: aangepast van ACS Applied Materials & Interfaces 2021, DOI: 10.1021/acsami.1c07102

Kleine elektronische apparatuur, zoals smartwatches en fitnesstrackers, is niet gemakkelijk uit elkaar te halen en te recyclen. Dus als er een nieuw model uitkomt, gooien de meeste gebruikers de oude apparaten bij het afval. Maar nu is men op het geniale idee gekomen om de zo sterk aan mode onderhevige gadgets oplosbaar te maken in water. De harde kern (de elektronica) kan dan worden hergebruikt in een nieuw jasje.


De onderzoekers, die rapporteren in ACS Applied Materials & Interfaces, hebben een nanocomposiet van twee metalen ontwikkeld voor circuits die uiteenvallen wanneer ze in water worden ondergedompeld. Ze demonstreerden de circuits in een prototype tijdelijk apparaat - een smartwatch die binnen 40 uur oploste.

 

Geplande veroudering en het snelle tempo van technologische innovaties leiden ertoe dat nieuwe apparaten voortdurend oude versies vervangen, wat miljoenen tonnen elektronisch afval per jaar oplevert. Recycling kan de hoeveelheid e-waste verminderen en is op veel plaatsen verplicht. Het is echter vaak niet de moeite waard om kleine consumentenelektronica te recyclen, omdat de onderdelen met de hand moeten worden geborgen en sommige verwerkingsstappen, zoals open branden en uitlogen van zuur, gezondheidsproblemen en milieuvervuiling met zich meebrengen.

 

Oplosbare apparaten die op verzoek uit elkaar vallen, kunnen beide problemen oplossen. Eerder ontwikkelden Xian Huang en collega's van de universiteit in Tianjin (China) al een op zink gebaseerd nanocomposiet dat oploste in water voor gebruik in tijdelijke circuits, maar het was niet geleidend genoeg voor consumentenelektronica. Dus wilden ze de elektrische eigenschappen van hun oplosbare nanocomposiet verbeteren en tegelijkertijd circuits maken die robuust genoeg zijn om dagelijks gebruik te weerstaan.

 

De onderzoekers hebben het op zink gebaseerde nanocomposiet nu aangepast door zilveren nanodraden toe te voegen, waardoor het zeer geleidend is. Vervolgens printen ze de metaaloplossing op stukjes poly(vinylalcohol) - een polymeer dat in water afbreekt - en stolden de circuits door kleine druppeltjes water aan te brengen die chemische reacties vergemakkelijken en vervolgens verdampen.

 

Met deze aanpak maakte het team een ​​smartwatch met meerdere nanocomposiet-printplaten in een 3D-geprinte poly(vinylalcohol) behuizing. De smartwatch had sensoren die nauwkeurig de hartslag, het zuurstofgehalte in het bloed en het aantal stappen meetten en de informatie via een Bluetooth-verbinding naar een mobiele telefoon-app stuurden.

 

Het horloge weerstaat zweet, maar toen het apparaat in water werd ondergedompeld, losten zowel de polymeerbehuizing als de circuits binnen 40 uur volledig op. Het enige dat achterbleef waren de componenten van het horloge, zoals een Oled-scherm en microcontroller, evenals weerstanden en condensatoren die in de circuits waren geïntegreerd.

 

Gerelateerd nieuws

MIT bestuurt co- en adhesie

MIT bestuurt co- en adhesie

Een plasje of een parel? Een nieuw proces maakt controle over vloeistof-vaste stof-interfaces mogelijk, zelfs met de meest onwaarschijnlijke materiaalparen .

Wiskundige breit aan het sterkste materiaal ooit

Wiskundige breit aan het sterkste materiaal ooit

Kan een wiskundig geoptimaliseerde breisteek leiden tot een ruimtepak dat astronauten beschermt tegen de straling op Mars? Volgens Sabetta Matsumoto wel.

Plasmaspecialist Adriana Creatore krijgt NWO Athena Award

Plasmaspecialist Adriana Creatore krijgt NWO Athena Award

TU/e Hoogleraar Adriana Creatore heeft de NWO Athena Award voor uitblinkende vrouwelijke onderzoekers gekregen. Ze mag 50.000 euro besteden aan haar onderzoek naar de toepassing van plasma’s.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

27 januari 2022, Amsterdam en online

The Things Conference

Conferentie over Lorawan

27 januari 2022

Webinar Kernfusie

Wat kunnen we wanneer verwachten van kernfusie, en wat zou het betekenen voor de energietransitie?

10 februari 2022, online

Ignite

Techleap.nl Summit 2022

Meer agendapunten »