Wasser

Der deutsche Halbleiterhersteller Infineon Technologies AG gab bekannt, dass er eine Leiterplatte (PCB) herstellen wird, die sich in Wasser auflöst. Das pflanzenbasierte Soluboard stammt vom britischen Startup Jiva Materials und könnte der Technologiebranche einen neuen Weg zur Reduzierung von Elektroschrott bieten, während Unternehmen darum kämpfen, die Klimaziele bis 2030 zu erreichen.

Die biologisch abbaubare Leiterplatte von Jiva besteht aus Naturfasern und einem halogenfreien Polymer und hat einen viel geringeren CO2-Fußabdruck als herkömmliche Leiterplatten aus Glasfaserverbundwerkstoffen. Einer Studie des University of Washington College of Engineering und von Microsoft Research aus dem Jahr 2022 zufolge entwickelte das Team eine umweltfreundliche Maus mit einer Soluboard-Leiterplatte als Kern. Die Forscher fanden heraus, dass sich das Soluboard in heißem Wasser in weniger als sechs Minuten auflöste. Allerdings kann der Abbau bei Raumtemperatur mehrere Stunden dauern.

Neben der Auflösung der PCB-Fasern erleichtert das Verfahren auch die Rückgewinnung der daran haftenden wertvollen Metalle. „Nachdem es sich aufgelöst hat, bleiben uns die Chips und Schaltkreisspuren, die wir herausfiltern können“, sagte Vikram Iyer, Assistenzprofessor an der UW, der am Mausprojekt arbeitete.

Das folgende Video zeigt, wie sich das Soluboard in einer Bratpfanne mit kochendem Wasser auflöst:

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♻️ Wir setzen auf Soluboard®, ein #recycelbares und #biologisch abbaubares Leiterplattensubstrat auf Basis von Naturfasern. Es wurde von @JivaMaterials entworfen und die #organische Struktur ermöglicht es den Komponenten von Geräten, sich aufzulösen, wenn sie in heißes Wasser getaucht werden. Mehr: https://t.co/3yLMC5cuGh pic.twitter.com/mnWjPbSok7

„Die Einführung eines wasserbasierten Recyclingverfahrens könnte zu höheren Erträgen bei der Rückgewinnung wertvoller Metalle führen“, sagte Jonathan Swanston, CEO und Mitbegründer von Jiva Materials. Laut Jiva hat die Platine einen um 60 Prozent geringeren CO2-Fußabdruck als herkömmliche Leiterplatten – konkret können 10,5 kg Kohlenstoff und 620 g Kunststoff pro Quadratmeter Leiterplatte eingespart werden.

Infineon hat mit dem Soluboard-Framework drei verschiedene Leiterplatten-Prototypen hergestellt. Das Unternehmen verwendet die auflösbare Leiterplatte derzeit nur für Demo- und Evaluierungsplatinen und sagt, dass derzeit rund 500 Einheiten im Einsatz seien. Es werde jedoch „die Möglichkeit geprüft, das Material für alle Boards zu verwenden“, mit Blick auf eine Ausweitung der Akzeptanz in den nächsten Jahren. Basierend auf den Ergebnissen von Stresstests ist außerdem geplant, „Anleitungen zur Wiederverwendung und zum Recycling von aus Soluboards entfernten Leistungshalbleitern bereitzustellen“, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass verwertbare Teile künftiger Produktionsmodelle verschwendet werden.