La technologie de la colle réversible devient électrique
Un adhésif à base d'eau permet d'assembler des composants électroniques et de les libérer à la demande
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Une collaboration entre des ingénieurs électriciens et chimistes de l'université de Newcastle est à l'origine d'une colle réversible qui pourrait changer la façon dont nous recyclons les déchets électroniques. L'équipe a déjà fait la démonstration d'une technologie d'adhésif réversible largement utilisable dans les applications générales d'emballage, mais cette nouvelle colle est conductrice d'électricité. Cela signifie qu'elle peut assembler des composants électroniques, comme le fait la soudure. Toutefois, contrairement à la soudure, un simple lavage avec un solvant vert comme l'acétone, ou l'utilisation d'une solution alcaline, permettra de séparer les composants en vue de leur réutilisation ou de leur recyclage.
Il s'agit d'une colle "one-pot" à base d'eau, qui n'émet donc pas de vapeurs de solvants organiques et ne nécessite pas de durcisseur, contrairement à d'autres colles. Elle est également aussi résistante que les autres colles à base d'eau. La colle est fabriquée de la même manière qu'une peinture, mais des particules d'argent sont ajoutées à la place des pigments, ce qui confère à la formule ses propriétés électriques. Il existe d'autres colles conductrices, dont beaucoup contiennent également de l'argent pour une conductivité optimale, mais aucune ne peut être facilement décollée.
Les déchets électroniques constituent un problème majeur, avec 62 milliards de kilos produits dans le monde (soit le poids d'un million de maisons mitoyennes), dont moins d'un quart est recyclé. Une grande partie de ces déchets électroniques contient des minéraux essentiels qui ne sont exploités que dans quelques rares endroits, dont certains sont politiquement instables. La colle contribuera à résoudre le problème des déchets électroniques.
La colle est basée sur les processus de fabrication industrielle actuels - ceux de la fabrication d'une peinture - et est développée à partir de matériaux bon marché, de sorte qu'elle peut être facilement mise à l'échelle. Elle est à base d'eau et ne contient donc pas les solvants organiques volatils utilisés dans de nombreuses colles commerciales, mais contrairement à d'autres adhésifs à base d'eau, l'exposition à des environnements humides n'entraîne pas de rupture d'adhérence.
La colle fonctionne très bien sur les surfaces métalliques, mais elle adhère également à d'autres surfaces, telles que les plastiques et les circuits imprimés.
Publiés dans la revue Advanced Electronic Materials, ces travaux ont été financés par l'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) et la Commission royale pour Jubail et Yanbu du Royaume d'Arabie saoudite, qui a octroyé une bourse de doctorat au premier auteur de l'article, Bassam Aljohani.
Bassam, doctorant à l'école d'ingénieurs, a déclaré : "Les adhésifs conducteurs d'électricité existent depuis longtemps, et le fait de les rendre réversibles apporte une solution à un problème très concret qu'il est urgent de résoudre".
Mark Geoghegan, chercheur principal du projet et titulaire de la chaire Roland Cookson d'ingénierie des matériaux, a ajouté : "L'une des raisons pour lesquelles les colles conductrices sont rarement utilisées est que l'argent est cher et toxique pour l'environnement. Notre colle étant réversible, l'argent peut être récupéré et réutilisé, ce qui est important pour réduire les coûts et préserver l'environnement".
Le professeur Volker Pickert, professeur d'électronique de puissance et co-investigateur du projet, a souligné : "La soudure a la meilleure conductivité, mais les meilleures formulations contiennent du plomb et les entreprises doivent maintenant se demander si la conductivité l'emporte sur les considérations environnementales. Dans certains cas, c'est le cas, mais il y a là une occasion de revoir la façon dont nous assemblons les composants électriques".
Le Dr Ama Asiedu-Asante, chercheur au sein du groupe du professeur Pickert et coauteur de l'étude, a déclaré : "Il ne s'agit pas seulement d'une question de vente, mais aussi d'une question de sécurité : "Il ne s'agit pas seulement de la soudure. L'industrie électronique s'appuie sur des méthodes d'assemblage permanentes, y compris les vis, qui peuvent rendre le recyclage automatisé plus difficile. Il est de plus en plus reconnu que les formulations à base d'eau peuvent contribuer à une électronique plus durable, et ce travail démontre qu'elles peuvent être à la fois performantes et réversibles".
Le Dr Adriana Sierra-Romero, co-auteur de cette publication, a déclaré : "Parallèlement à l'article, la publication de notre brevet met en évidence le potentiel plus large de cette technologie pour permettre des systèmes électroniques plus durables, réparables et réutilisables."
Le professeur Katarina Novakovic, co-auteur de l'article et co-investigatrice du projet, a commenté : "Alors que les politiques internationales se détournent de la durabilité, nous restons déterminés à faire progresser les solutions essentielles à l'utilisation non durable des ressources."
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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