科技日報記者 劉霞
據英國《新科學家》雜志網站26日報道，美國馬里蘭大學科學家近日在美國計算機協(xié)會（ACM）用戶界面軟件與技術研討會上展示了一項創(chuàng)新成果：他們通過3D打印技術，以可溶于水的聚乙烯醇為材料制造出電路板，并組裝出藍牙揚聲器等電子產品。該技術有望顯著減少電子垃圾，推動消費電子行業(yè)走向更可持續(xù)的未來。
每年，全球生產出數(shù)以億計的印刷電路板，廣泛應用于汽車、飛機、醫(yī)療設備、智能手機、電動玩具等領域。但這些設備報廢后，僅有少部分能被回收——通常是粉碎后提取可再利用材料。
在新研究中，團隊利用聚乙烯醇（一種水溶性聚合物）3D打印出電路板結構。他們將液態(tài)的鎵銦合金注入電路板通道中形成導線，再手動安裝電子元件，最后涂覆聚合物膠進行密封，并在60℃下干燥一小時。
利用這類電路板，團隊組裝出可正常工作的藍牙揚聲器、玩具和電子三指夾持器。這些設備具有一定耐水性，但在22℃的常溫水中浸泡36小時后會逐漸溶解。隨后，電子元件可輕松分離，液態(tài)金屬則碎裂成小珠狀析出。水分蒸發(fā)后，高達99%的聚乙烯醇可被回收再利用。
這類可溶解電路板尤其適用于電子原型的快速制作與測試，相比難以回收的傳統(tǒng)電路板更具環(huán)保優(yōu)勢。根據聯(lián)合國2022年的一份報告，亞洲每年產生60萬噸廢舊電路板，回收率僅為17%；歐洲和北美各產生約30萬噸，回收率分別為61%和44%。
不過目前電路板的耐用性仍有限，更適用于原型開發(fā)，而非大規(guī)模成品生產。團隊目前正與電路板制造商接洽，共同探索可行性路徑。
