Eco 의식적인 물자에 있는 Emerging 동향 전자제품

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Eco-Friendly Materials의 최근 개발

재료 과학자는 전자 제품의 매우 건물 블록을 복원하고 있습니다. 해양 환경에서 철저하게 해체 회로 기판에서 회수 된 금속을 철저하게하는 바이오 폴리머에서 지속 가능한 옵션의 팔레트는 빠르게 확장됩니다. 목표는 다른 물질을 대체하는 것이 아니라 생물학적 또는 기술주기와 호환성을 위해 설계하지 않습니다.

Biodegradable 폴리머

바이오 분해성 폴리머는 미생물 작용 또는 가수 분해를 통해 끊어지며 플라스틱 폐기물의 지속적 축적에 대한 솔루션을 제공합니다. 2 개의 프론트-런너는 폴리 락트산 (PLA) 및 폴리 히드 록시 알칸소 (PHA)입니다. PLA는 옥수수 전분 또는 설탕 캔에서 파생되며, 이미 ] 일회용 전자용 카싱 이어폰 및 센서 모듈과 같은. PHA는, 생체 내성 및 생체 내성 물질에 대한 유연성을 제공합니다.

Massachusetts Institute of Technology]의 연구자들은 유연한 회로 기판으로 인쇄 할 수있는 PHA의 변형을 개발했습니다. 이 기판은 장치의 수명에 대한 전기 무결성을 유지하지만 퇴비 조건에서 몇 달 내에 사라집니다. 도전은 처리 후 신속한 분해와 함께 내구성을 균형을 잡습니다. 이 기판은 합성 혁신을 지속적으로 구동하는 무역 오프.

재활용 및 재활용 재료

포스트 소모기 및 포스트 산업 재생된 물자로 압축해 냅니다. 그것은 처녀 물자 생산을 위해 요구되는 에너지와 물을 삭감합니다. 전자공학 제조자는 지금 접착제 대신에 스냅 적합 합동과 모듈 나사를 사용하여 분해를 위해 디자인하고 있습니다. 예를 들면, Fairphone 시리즈는 완전히 재생할 수 있는 알루미늄 구조 및 플라스틱 부속이 100% 재생한 폴리탄산염에서 한 포함합니다.

금속 측면에, 오래된 하드 드라이브와 배터리에서 희귀 한 요소의 도시 광업은 견인을 얻는다. Apple] 같은 회사는 닫히는 루프 공급 체인을 도입, 많은 논리 보드에서 100 % 재활용 주석 솔더를 사용하여, 백열 엔진에 희소한 요소 100 % 재활용. 이러한 노력은 충돌 무기물과 커브 용융 배출에 대한 신뢰성을 감소.

Thermoset Plastics에 Bio-Based 대안

인쇄 회로 기판 (PCBs)에서 사용되는 전통적인 열경화성 플라스틱은 재사용을 위해 아래로 녹일 수 없습니다. lignin, 셀룰로오스에서 파생된 바이오 기반 열경화성, 식물 기름은 재활용 가능한 대안으로 신흥됩니다. Lignin, 종이 제조의 부산물은 자연 섬유와 결합하여 단단하고, 화염을 일으키기 위하여 결합될 수 있습니다. Pacific Northwest National Laboratory에서 연구자들은 FR-4를 통해 기존의 구리를 파괴할 수 있지만, FR-4를 통해 기존의 구리를 파괴할 수 있습니다.

동향 및 미래 방향

증가된 개선을 넘어, 몇몇 패러다임 시프트 추세는 지속 가능한 전자가 어떻게 보일 수 있는지 재정의하고 있습니다. 이 혁신은 물자 sourcing에서 전체 수명주기를 표하고 사용 단계 에너지 효율과 재활용성을 제조합니다.

Bio-Based 전도성 재료

이 금속은 금속을 주로 사용해서 구리, 은, 금, 광업 및 정제와 같은 전도성 금속에 의존합니다. 연구자는 금속 내용을 대체하거나 감소시키는 생물 근거한 전도성 물자를 개발하고 있습니다. 1개의 유망한 평균은 전도성 중합체 PEDOT: PSS와 같은 사용이고, 재생 가능 feedstocks에서 가공되고 가동 가능한 기질에 인쇄될 수 있습니다. 다른 물질은 nanofibulability를 사용하여 nanofibulability 탄소의 90%를 사용하여 탄소를, 탄소를 사용하여 탄소를 증가하는 탄소를 증가하는 탄소를 가진 탄소를 증가하는 탄소를 포함합니다.

2023년, 캠브리지 대학에서 팀은 반도체 레이어가 ]eumelanin에서 파생되는 프로토 타입 트랜지스터를 만들었습니다. Eumelanin은 전기보다는 프로토 타입을 수행 할 수 있으며 생체 호환 및 완전 분해 가능한 논리 회로를 가능하게합니다. 실험실 규모에서 여전히 이러한 재료는 의료 또는 환경 모니터링에서 사용 후 안전하게 녹일 수 있습니다.

Renewable Sources의 나노 소재

나노 기술은 탁월한 성능 향상을 제공하며 기존 나노 물질은 에너지 집중적 인 합성 및 독성 시약에 종종 의존합니다. 연구의 새로운 파는 나노 입자 및 나노 구조의 재생 가능한 생물학적 구급차에서 생산하는 데 중점을 둡니다. 예를 들어, ] - 탄소의 하나-atom-thick 층은 설탕 백세당 또는 셀룰로오스 폐기물을 통해 합성 할 수 있으며, 이 열분화성 흑연을 사용하여 열분화성 흑연을 함유하고 있습니다. 이 탄소는 탄소의 탄소의 합성을 최소화하면서 탄소의 합성을 최소화합니다.

이 나노 와이어는 일반적으로 사용되는 금속 와이어의 종류가 있습니다. 이 나노 와이어는 일반적으로 금속 와이어의 종류가 다릅니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다릅니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다릅니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다양합니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다양합니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다양합니다. 이 나노 와이어는 금속 와이어의 종류가 다른 유형의 금속 와이어의 종류가 있습니다.

녹색 제조공정

재료 혁신은 깨끗한 생산 방법을 결합해야합니다. 전통적인 반도체 제조는 초음파 물, 적극적인 화학 물질 등, 고온 용광로의 광대 한 양을 사용합니다. 녹색 제조 공정을 이수하는 것은 다음과 같습니다.

Additive Manufacturing (3D Printing) 전도성 잉크 및 바이오 기반 필라멘트를 사용하여 전자의 재료 폐기물을 최대 90 %까지 줄여줍니다.
방온 납땜갤륨 인듐과 같은 액체 금속 합금으로, 썰물 오븐의 에너지 비용을 제거.
디지털 물 기반 lithography]는 물과 유기 용매를 대체하고 UV-LED 경화, 절단 휘발성 유기 화합물 (VOC) 배출을 사용합니다.

주요 칩 제조업체는 2030 년 탄소 중립 fab 목표를 발표했으며, 많은 사람들이 이제 원재료 추출과 관련된 Scope 3 배출량]에 대한 공급 체인을 감사하고 있습니다.

광고에 도전과 장벽

약속에도 불구하고, 생태 의식 재료의 규모가 여러 장애물을 직면.

성능 vs. 지속가능 무역의 선두주자

Biodegradable 폴리머는 종종 전통적인 플라스틱보다 낮은 열 안정성과 기계적 강도를 가지고 있습니다. 스마트 폰 또는 노트북 내부의 고성능 구성품을 위해 이러한 재료는 신뢰성 요구 사항을 충족 할 수 없습니다. 제조업체는 생산량의 벌금을 받아 들여지지 않거나 작업 중에 수분에서 바이오-substrates를 보호하기 위해 비가 오는 코팅 기술을 투자해야합니다.

재활용 인프라 Gaps

이 제품은 재활용 가능한 전자제품을 재활용할 수 있는 솔루션으로, 재활용된 전자제품은 재활용이 불가능합니다. 전 세계 17~20% 정도의 전자 폐기물 재활용률을 통해 기존 플라스틱에서 바이오 기반 옵션이 분리될 수 있으며, 폐기물 흐름을 오염시킵니다. PLA versus PET를 식별할 수 있는 근적외선 검사와 같은 자동화된 선별 기술 투자는 필수입니다.

비용 및 공급망 변동성

바이오 기반 폴리머 및 재활용 금속은 현재 기존의 대안보다 20 ~ 50 %의 비용 프리미엄을 수행합니다. 수요 규모와 생산 공정을 성숙하기까지, 가격 민감한 소비자 전자는 채택하기가 느립니다. 또한 재활용 드물게 된 재료의 공급은 새로운 재료에 대한 시장 가격을 변동하는 일관된 컬렉션 볼륨에 달려 있습니다.

미래 전망

이 경로는 시스템 수준의 접근 방식을 포함합니다. 지속 가능한 제품 규정에 대한 유럽 연합의 에코 디자인과 같은 규정은 이미 수리성, 재활용성 및 재활용 된 콘텐츠의 선언을 언급하고 있습니다. 그 사이에, ]Circular Electronics Partnership과 같은 크로스 산업 consortia는 재료 여권 및 디지털 제품 식별자를 위한 표준을 만듭니다.

향후 10 년 동안 우리는 볼 것으로 예상 할 수 있습니다.

생물 분해성 케이싱의 자동화 채택] IoT 센서, 의료 패치, 단일 사용 진단 도구와 같은 수명 장치를위한 짧은 장치.
닫힌 루프 공급 체인 임베디드 금속, 제조업체가 리포팅 및 재사용 코발트, 리튬, 그리고 리포팅된 제품에서 희토류를 공급합니다.
그린 그래 핀과 셀룰로오스 나노 물질 유연 디스플레이, 안테나 및 수퍼 커패시터에 대한 상업 생산에 진입.

이러한 변화는 환경 필요성뿐만 아니라 경제적 기회에 의해 구동 될 것입니다 : 지속 가능한 전자 재료의 글로벌 시장은 2030에 의해 100 억을 초과하는 것으로 예상됩니다.