İskoçya’daki bir üniversiteden mühendisler, kablosuz iletişim teknolojilerinde kullanılmak üzere çevre dostu, biyolojik olarak parçalanabilen devre kartları geliştirmek için endüstriyle iş birliği yapıyor. Glasgow Üniversitesi ile Jiva Materials arasındaki ortaklık, geleneksel baskılı devre kartları veya PCB’lerin ürettiği elektronik atıkları azaltmayı amaçlıyor. PCB’ler, dünyadaki elektrikli ve elektronik ekipman atıklarının yüzde 40’ına kadarını oluşturuyor. Alev geciktirici kompozitler veya seramikler kullanılan geleneksel PCB’lerin geri dönüşümü mümkün olmayıp çöplüklere gönderiliyor. Daha gelişmiş devreler genellikle yeraltı suyuna sızdığında çevreye, insanlara ve hayvanlara zarar veren PFA’lar gibi ‘kalıcı kimyasallar’ içeriyor.
ÇÖZÜNEBİLEN DEVRE MALZEMESİ
Bu sorunu çözmek için Jiva Materials, jüt ve keten gibi doğal liflerden üretilen ve suda çözünen bir reçineyle kaplanmış biyolojik olarak parçalanabilen bir devre kartı olan Soluboard’u geliştirdi. Kullanım ömürlerinin sonunda, devre kartları sıcak suda çözünebilirken, bakır rayları ve entegre devre çipleri delaminasyona uğrayarak daha sonra geri dönüştürülebiliyor. Üniversitenin James Watt Mühendislik Okulu’ndan araştırmacılar, GHz frekanslarında çalışan yüksek hızlı elektronik cihazlarda kullanılmak üzere Soluboard’ların tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için Jiva Materials ile birlikte çalışıyor. Gelecekte, bu daha yeşil PCB’ler, Nesnelerin İnterneti sensörlerinde ve tüketici elektroniği cihazlarında kullanılmak üzere sürdürülebilir kablosuz cihazların kullanılmasını sağlayabilir.
RF PERFORMANSI KANITLANDI
Üniversitenin web sitesinde yayınlanan yeni bir teknik raporda, ortaklar Soluboard’ların radyo frekansı uygulamalarında nasıl kullanılabileceğini gösteriyor. PCB’lerin, Wi-Fi, Bluetooth ve RFID gibi yaygın kablosuz uygulamaları kapsayan 4 GHz’i aşan frekanslarda sinyal iletebildiği ortaya konuyor. Makalede ayrıca Soluboard’ların herhangi bir bozulma olmadan saniyede 3 gigabit’i aşan yüksek hızlı sinyalleri nasıl destekleyebileceği gösteriliyor. Bu aralık, HDMI ve USB gibi arayüzlere sahip ana akım tüketici elektroniğinin kullanımına olanak tanıyabilir.
AKADEMİ–SANAYİ İŞ BİRLİĞİ
Glasgow Üniversitesi James Watt Mühendislik Fakültesi Öğretim Görevlisi Dr. Mahmoud Wagih, projenin lideri olarak, elektronik sektörünün karbon ayak izini azaltmada büyük etki hedeflediklerini, daha sürdürülebilir ve geri dönüştürülebilir elektroniklere yönelmenin özellikle tek kullanımlık cihazların yaygınlaşmasıyla birlikte teknoloji sektörünün çevresel etkisini düşürmek için kritik olduğuna işaret ediyor. Doğal ve bitki bazlı devre malzemeleriyle çalışmanın, özellikle RF ve mikrodalga uygulamaları için kablosuz alanında zorlu olduğuna dikkat çekilerek, Jiva Materials ile birlikte devrelerin verimliliğini artıran ve yeşil PCB’lerin benimsenmesini hızlandıran yeni tasarımlar geliştirildiği belirtiliyor.
ANTEN TASARIMI ODAĞI
İleriye dönük yol haritasında, kablosuz RF özelliklerini karşılayacak parametrelere sahip malzemeleri birlikte tasarlamak ve özellikle tüketici uygulamalarında son kullanıcıların boyut ve performans gereksinimlerini karşılayan anten ve radyo tasarımları geliştirmek bulunuyor. Bu doğrultuda, Soluboard’un malzeme bileşimi, dielektrik özellikleri ve yüzey pürüzlülüğü gibi RF kritik metriklerde optimizasyon hedefleniyor.
SÜRDÜRÜLEBİLİR DÖNGÜSEL TASARIM
Jiva Materials CEO’su Stephen Driver, şirketin hem tüketici hem de endüstriyel PCB’leri daha sürdürülebilir hale getirme konusunda kararlı olduğunu vurguluyor. PCB’lerin tüm elektronik cihazlar için kritik bir bileşen ve aynı zamanda ‘sessiz, görünmez bir kirletici’ olduğuna dikkat çekiliyor. Basit görünen bir bileşenin karmaşık taleplerini karşılamanın zorluğu nedeniyle, reçinenin takviye malzemelerini biyolojik olarak parçalanabilir alternatiflerle değiştirmek kapsamlı test ve analizler gerektiriyor. Glasgow Üniversitesi ekibiyle iş birliğinin, çevresel değerlerden ödün vermeden daha yüksek elektrik performansına ulaşmak için gereken değişiklikleri teşvik ettiği ifade ediliyor.
YEŞİL PCB VİZYONU
Bu ortak çalışmanın çıktıları, mevcut üretim hatlarına uyarlanabilir süreçler, sahada geri kazanımı kolaylaştıran malzeme mimarileri ve IoT’den tüketici elektroniğine kadar geniş bir uygulama alanı hedefliyor. Sıcak suda çözünebilen, doğal lif takviyeli ve geri dönüşüm dostu PCB yaklaşımı, elektronik atığın azaltılması, PFAs gibi kalıcı kirleticilerin devre dışı bırakılması ve döngüsel ekonomi ilkelerinin elektronik sanayine entegrasyonu açısından yeni bir ölçeklenebilir yol sunuyor.
