La tecnologia della colla reversibile diventa elettrica
L'adesivo a base d'acqua unisce i componenti elettronici e li rilascia su richiesta
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Una collaborazione tra ingegneri elettrici e chimici dell'Università di Newcastle è responsabile di una colla reversibile che può cambiare il modo in cui ricicliamo i rifiuti elettronici. Il team ha già dimostrato una tecnologia adesiva reversibile con un'ampia applicabilità nelle applicazioni generali di imballaggio, ma questa nuova colla è elettricamente conduttiva. Ciò significa che può unire i componenti elettronici, proprio come fa la saldatura. A differenza della saldatura, però, un semplice lavaggio con un solvente verde come l'acetone o una soluzione alcalina permetterà di separare i componenti per riutilizzarli o riciclarli.
È una colla "one-pot" ed è a base d'acqua, quindi non emette vapori di solventi organici e non richiede un indurente, a differenza di altre colle. È inoltre resistente come le altre colle a base d'acqua. La colla è prodotta nello stesso modo di una vernice, ma al posto dei pigmenti vengono aggiunte particelle d'argento, che conferiscono alla formulazione le proprietà elettriche. Esistono altre colle conduttrici, molte delle quali includono anche l'argento per una conduttività ottimale, ma nessuna può essere facilmente scollata.
I rifiuti elettronici (e-waste) sono un problema enorme, con 62 miliardi di chili prodotti a livello globale (pari al peso di un milione di case bifamiliari), di cui meno di un quarto viene riciclato. Molti di questi rifiuti elettronici contengono minerali critici che vengono estratti solo in pochissime località, alcune delle quali politicamente instabili. La colla contribuirà a risolvere il problema dei rifiuti elettronici.
La colla si basa sugli attuali processi di produzione industriale - quelli per la fabbricazione di una vernice - ed è stata sviluppata con materiali a basso costo, in modo da poter essere facilmente scalabile. È a base d'acqua e quindi non contiene i solventi organici volatili utilizzati in molte colle commerciali, ma a differenza di altri adesivi a base d'acqua, l'esposizione ad ambienti umidi non causa il fallimento dell'incollaggio.
La colla funziona molto bene sulle superfici metalliche, ma aderisce anche ad altre superfici, come la plastica e i circuiti stampati.
Pubblicato sulla rivista Advanced Electronic Materials, il lavoro è stato finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) e dalla Royal Commission for Jubail and Yanbu del Regno dell'Arabia Saudita, che ha messo a disposizione una borsa di studio di dottorato per il primo autore del lavoro, Bassam Aljohani.
Bassam, dottorando presso la Scuola di Ingegneria, ha dichiarato: "Gli adesivi elettricamente conduttivi esistono da molto tempo, e renderli reversibili fornisce la soluzione a un problema molto reale che deve essere affrontato con urgenza".
Il ricercatore principale del progetto, Mark Geoghegan, professore di ingegneria dei materiali Roland Cookson, ha aggiunto: "Uno dei motivi per cui le colle conduttrici sono raramente utilizzate è che l'argento è costoso e tossico per l'ambiente. Essendo reversibile, la nostra colla permette di recuperare e riutilizzare l'argento, il che è importante per mantenere i costi bassi e l'ambiente pulito".
Il professor Volker Pickert, docente di Elettronica di potenza e co-investigatore del progetto, ha sottolineato: "Le saldature hanno la migliore conduttività, ma le migliori formulazioni contengono piombo e ora le aziende devono chiedersi se la conduttività supera le considerazioni ambientali. In alcuni casi sarà così, ma c'è l'opportunità di rivedere il modo in cui uniamo i componenti elettrici".
Il dottor Ama Asiedu-Asante, ricercatore del gruppo del professor Pickert e coautore del lavoro, ha dichiarato: "Non si tratta solo di saldature. L'industria elettronica si affida a metodi di giunzione permanenti, tra cui le viti, che possono rendere più difficile il riciclaggio automatico. Oggi si riconosce sempre di più che le formulazioni a base d'acqua possono favorire un'elettronica più sostenibile e questo lavoro dimostra come possano offrire sia prestazioni che reversibilità".
La dott.ssa Adriana Sierra-Romero, coautrice della pubblicazione, ha dichiarato: "Oltre all'articolo, la pubblicazione del nostro brevetto evidenzia il più ampio potenziale di questa tecnologia per consentire sistemi elettronici più sostenibili, riparabili e riutilizzabili."
La professoressa Katarina Novakovic, co-autrice dell'articolo e co-investigatrice del progetto, ha commentato: "Mentre l'attenzione della politica internazionale si sposta verso la sostenibilità, noi rimaniamo impegnati a promuovere soluzioni critiche per l'uso insostenibile delle risorse".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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