Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, tabletler ve ev aletlerinin sürekli yenilenmesiyle birlikte her yıl milyarlarca kilogram elektronik eşya çöpe gidiyor. Bu durum “e-atık” adı verilen ciddi bir çevresel tehdidi büyütüyor.
Birleşmiş Milletler’in 2024 yılında yayınladığı rapora göre, dünya genelinde yıllık e-atık miktarı son 12 yılda yüzde 82 artarak 34 milyar kilogramdan 62 milyar kilograma ulaştı. Bu miktarın 2030 yılına kadar 82 milyar kilograma ulaşması bekleniyor. Ancak bu devasa yığının yalnızca yüzde 20’sinin geri dönüştürülmesi öngörülüyor.
YENİ NESİL MALZEME
Bu sorun karşısında Virginia Tech’te görev yapan iki farklı disiplinin araştırma ekipleri, umut verici bir malzeme geliştirdi. Makine mühendisliği doçenti Michael Bartlett ve kimya yardımcı doçenti Josh Worch’un ortak liderliğinde yürütülen çalışma, Advanced Materials dergisinde yayımlandı.
Dong Hae Ho, Meng Jiang ve Ravi Tutika gibi araştırmacıların katkısıyla geliştirilen yeni nesil devre kartları; geri dönüştürülebilir, elektriksel olarak iletken, yeniden yapılandırılabilir ve kendi kendini onarabilir özellikler taşıyor. Üstelik geleneksel devre kartlarının dayanıklılığını da koruyor.
DEVRELER KENDİNİ ONARIYOR
Yeni malzeme, vitrimer adı verilen, yeniden şekillendirilebilen ve ısı ile form değiştirebilen bir polimer temelinde geliştirildi. Bu polimer, elektriksel iletkenlik için sıvı metal damlacıklarıyla birleştirildi. Bu birleşim, hem dayanıklı hem de esnek bir yapı ortaya koydu.
Geliştirilen devre kartları, hasar gördüğünde yalnızca ısıyla onarılabiliyor ve yeniden şekillendirilebiliyor. Bu özellik, mevcut elektronik ürünlerde rastlanmayan bir avantaj sağlıyor. Geleneksel devre kartları ise genellikle kalıcı termoset plastiklerden üretildiği için geri dönüşüm süreci hem zor hem de enerji yoğun.
GERİ DÖNÜŞÜMDE DEVRİM
Yeni vitrimer tabanlı kartların geri dönüşümü oldukça basit. Kullanım ömrünü tamamlayan devreler alkali hidroliz yöntemiyle parçalanabiliyor ve sıvı metal, LED gibi bileşenler ayrıştırılarak yeniden kullanılabiliyor. Bu da değerli metallerin israf edilmeden geri kazanılmasını mümkün kılıyor.
Araştırmacılar, gelecekte bu iletken kompozitlerin kapalı devre bir sistemle tamamen yeniden kullanılmasını hedefliyor. Bu sistem sayesinde hiçbir bileşenin boşa gitmediği, döngüsel ve sürdürülebilir bir elektronik üretim modeli mümkün olabilir.
LABORATUVARDA YENİLEME
Her ne kadar dünya genelindeki tüketicilerin elektronik cihaz atma alışkanlıklarını kısa vadede değiştirmek zor olsa da, bu araştırma e-atıkların çevresel zararlarını azaltacak somut bir çözüm sunuyor. Geliştirilen teknoloji sayesinde elektronik cihazların çöp sahasına gitmeden yeniden kullanılması mümkün hale gelebilir.
Bu gelişme, hem çevresel sürdürülebilirlik hem de elektronik sektöründe üretim ve tüketim alışkanlıklarının yeniden şekillenmesi açısından dönüm noktası olabilir.
