Разработка направлена на борьбу с миллионами тонн электронного мусора. Отчёт ООН за 2022 год указывает, что мировой объём электронных отходов достиг 62 миллиардов кг, что на 82% больше по сравнению с 2010 годом. Из всего этого объёма менее четверти было переработано. Существуют значительные трудности в экологически безопасной утилизации электроники, в том числе из-за отсутствия масштабируемых систем переработки печатных плат, которые присутствуют почти во всех электронных устройствах, как отмечает TechXplore.
Печатные платы, содержащие микросхемы, транзисторы и другие компоненты, обычно изготавливаются из тонких слоёв стекловолокна, покрытых жёстким пластиком и ламинированных с медью. Разделение пластика от стекловолокна представляет сложность, в результате чего платы часто оказываются на свалках, где их химические компоненты могут загрязнять окружающую среду. Иногда их сжигают для извлечения ценных металлов, например золота и меди, что влечёт за собой токсичные выбросы.
Исследовательская группа из Университета штата Вашингтон разработала новый тип печатной платы, который по свойствам не уступает традиционным, но может быть переработан многократно практически без потерь. Учёные использовали растворитель, который превращает особый тип витримера (экологически безопасный полимер) в желеобразное состояние, что позволяет легко извлекать твёрдые компоненты для их повторного использования или переработки.
Это желеобразное вещество из витримера затем может быть повторно использовано для создания новых печатных плат. В отличие от традиционных пластиков, которые теряют свои свойства при переработке, витримеры сохраняют своё качество. Исследователи смогли извлечь 98% витримера, 100% стекловолокна и даже 91% растворителя, использованного для переработки, из новых печатных плат.
Витримеры были впервые разработаны в 2015 году. Под воздействием определённых условий, таких как нагрев до высокой температуры, молекулы витримеров могут перестраиваться, формируя новые связи, что делает их способными к самовосстановлению (например, искривлённую плату можно выпрямить) и подходящими для многократной переработки.
Новый процесс изготовления печатных плат практически не отличается от традиционного, но позволяет использовать уже имеющиеся компоненты без необходимости специальных условий хранения.
