Исследователи из Виргинского технологического института (США) представили инновационные печатные платы, изготовленные из нового композита на основе вітрімера и жидкого металла. Эти платы обладают уникальной способностью самовосстанавливаться после повреждений и оставаться функциональными даже при значительных механических деформациях.
Об этом сообщает ProIT
Свойства нового материала
Вітрімера — это полимер, который сохраняет жесткость при обычных температурах, но становится пластичным и способен изменять форму под воздействием высокой температуры. В отличие от традиционных материалов для печатных плат, таких как эпоксидные смолы или силикон, вітрімера легко поддается ремонту, разборке и повторному использованию. Благодаря этим свойствам устройства из новых плат можно будет легче утилизировать или перерабатывать после завершения срока службы.
Электропроводность обеспечивается всего лишь 5% жидкого металла в составе композита, что позволяет поддерживать функциональность электронных схем даже после повреждения. Исследователи провели ряд тестов с использованием универсальной испытательной машины и реометра, которые показали: платы сохраняют электрическую проводимость и форму даже после многократных деформаций и под воздействием температур от 170 °C до 200 °C.
«Наш материал не похож на обычные электронные композиты. Печатные платы удивительно прочные и функциональные. Даже при механической деформации или повреждении они продолжают работать», — подчеркивает профессор кафедры машиностроения в Виргинском технологическом институте Майкл Бартлетт.
Влияние на экологию и будущее электроники
Одной из главных целей разработки стало снижение объема электронных отходов. По данным ООН, за последние 12 лет количество электронных отходов в мире возросло с 34 млрд кг до 62 млрд кг. Современные печатные платы изготавливаются из материалов, которые трудно поддаются переработке; лишь незначительный процент ценных металлов, таких как золото, возвращается к повторному использованию, причем процесс включает применение агрессивных химических реагентов.
Новые платы на основе вітрімера можно легко восстанавливать или переформировывать под действием тепла без потери электрических свойств. Это делает их перспективными для сокращения электронных отходов и способствует устойчивому развитию отрасли.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials.
