Самовосстанавливающиеся платы: революция в электронике, которая сократит тонны отходов

Учёные создали принципиально новый тип печатных плат, которые могут самостоятельно восстанавливаться после повреждений, менять конфигурацию и полностью перерабатываться после окончания срока службы. В основе прорыва — инновационный материал витример, сочетающий прочность традиционных плат с гибкостью термопластов. Результаты исследования опубликованы 1 июня в журнале Advanced Materials.

Как это работает?

Обычные платы изготавливают из термореактивных пластиков (эпоксидных смол, стеклотекстолита), которые после отвердевания становятся хрупкими и не подлежат ремонту. Витример же:

• Сохраняет жёсткость при комнатной температуре;

• Становится пластичным при нагреве (170–200 °C), позволяя переконфигурировать схему или залечить повреждения;

• Разлагается для извлечения компонентов — в отличие от классических плат, 90% которых сегодня оказывается на свалках.

Ключевая инновация — добавление 5% жидкого металла, который:

• Обеспечивает электропроводность (аналогично медным дорожкам);

• Увеличивает прочность на разрыв в 2 раза;

• Позволяет материалу «запоминать» исходную форму после деформации.

«Наш материал уникален, — говорит Майкл Бартлетт, соавтор исследования. — Платы остаются функциональными даже после серьёзных повреждений».

Почему это важно?

• Электронные отходы растут катастрофически: с 34 млрд кг в 2012 году до 62 млрд кг в 2024-м (данные ООН).

• Сейчас перерабатывают лишь золото и редкие металлы из плат, а основная масса (пластик, стекловолокно) сжигается или захоранивается.

• Новая технология сократит затраты на производство и утилизацию, особенно для гаджетов с коротким жизненным циклом (смартфоны, носимые устройства).

«Современные платы невозможно ни починить, ни переработать без агрессивной химии, — поясняет Джош Ворч, соавтор работы. — Наш материал решает обе проблемы».

Что дальше?

Учёные работают над:

1. Масштабированием технологии для массового производства.

2. Улучшением извлечения металлов (сегодня — до 95%, но есть потенциал для 100%).

3. Адаптацией под разные типы электроники — от гибкой носимой техники до промышленных систем.

Эксперты прогнозируют, что первые коммерческие устройства с такими платами появятся уже к 2027 году.

Перспективы

• Для экологии: сокращение миллионов тонн токсичных отходов.

• Для экономики: удешевление ремонта и вторичного использования компонентов.

• Для пользователей: гаджеты с «вечным» сроком службы.

P.S. Эта технология может изменить не только электронику, но и другие отрасли — от авиации до медицинских имплантов. Главное, чтобы производители не увидели в ней угрозу бизнес-модели «купил-выбросил-купил новое».