Дослідники з Вірджинського технологічного інституту (США) представили інноваційні друковані плати, виготовлені з нового композиту на основі вітрімеру та рідкого металу. Ці плати мають унікальну здатність самовідновлюватися після пошкоджень і залишатися функціональними навіть за значних механічних деформацій.
Про це розповідає ProIT
Властивості нового матеріалу
Вітрімер — це полімер, що зберігає жорсткість при звичайних температурах, але стає пластичним і здатним змінювати форму під впливом високої температури. На відміну від традиційних матеріалів для друкованих плат, як-от епоксидні смоли чи силікон, вітрімер легко піддається ремонту, розбиранню та повторному використанню. Завдяки цим властивостям, пристрої з нових плат можна буде легше утилізувати або переробляти після завершення строку служби.
Електропровідність забезпечується лише 5% рідкого металу в складі композиту, що дозволяє підтримувати функціональність електронних схем навіть після пошкодження. Дослідники провели низку тестів із використанням універсальної випробувальної машини та реометра, які показали: плати зберігають електричну провідність і форму навіть після багаторазових деформацій і під дією температур від 170 °C до 200 °C.
«Наш матеріал не схожий на звичайні електронні композити. Друковані плати напрочуд міцні та функціональні. Навіть при механічній деформації чи пошкодженні вони продовжують працювати», — підкреслює професор кафедри машинобудування у Вірджинському технологічному інституті Майкл Бартлетт.
Вплив на екологію та майбутнє електроніки
Однією з головних цілей розробки стало зменшення обсягу електронних відходів. За даними ООН, за останні 12 років кількість електронних відходів у світі зросла з 34 млрд кг до 62 млрд кг. Сучасні друковані плати виготовляються з матеріалів, які важко піддаються переробці; лише незначний відсоток цінних металів, як-от золото, повертається до повторного використання, причому процес включає застосування агресивних хімічних реагентів.
Нові плати на основі вітрімеру можна легко відновлювати або переформовувати під дією тепла без втрати електричних властивостей. Це робить їх перспективними для скорочення електронних відходів та сприяє сталому розвитку галузі.
Результати дослідження опубліковані у журналі Advanced Materials.
