به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ زباله‌های الکترونیک یکی از زباله‌های سمی هستند که با افزایش سریع لوازم الکترونیک و باتری نه تنها به معضلی نظیر پلاستیک تبدیل شده‌اند، بلکه کاهش فلزات کمیاب و سایر منابع معدنی زمین را نیز در پی داشته‌اند.

محققان دانشگاه کویمبرا (UC) در این راستا، معماری جدیدی از تکنیک‌های ساخت توسعه داده‌اند که به ما امکان می‌دهد این مساله را معکوس کنیم و نسخه جدیدی از سیاست 3Rs را به کار ببریم. سیاست 3Rs شامل کاهش، استفاده مجدد و بازیافت مواد می‌شود و در مورد وسایل الکترونیک شامل استفاده از مواد ارتجاعی (غیرقابل شکستن)، قابل تعمیر و بازیافتی می‌شود.

مطالعات محققان پرتغالی، که نتایج این مطالعه در مجله «ادونس متریالز» منتشر شده، نشان می‌دهد که در حال حاضر تولید زباله‌های الکترونیک به سطح هشدار یعنی ۷ کیلوگرم به ازای هر نفر در سال رسیده است و این در حالی است که تنها ۲۰ درصد این زباله‌ها برای بازیافت فرستاده می‌شود. در واقع، فقط درصد کمی از آنها بازیافت می‌شوند که شامل فلزات گرانبها عمدتا طلا می‌شود.

محمود توکلی،‌ محقق ایرانی دانشگاه کویمبرا و نویسنده اصلی این مقاله، توضیح می‌دهد: ابزار الکرونیک نرم مبتنی بر پلیمرهای جدید بهترین راهکار برای حل مشکل زباله‌های الکترونیک خواهد بود. اما علیرغم پیشرفت‌های الکترونیک نرم، ساخت وسایل الکترونیک مبتنی بر استاندارد 3R تنها در صورتی امکان‌پذیر است که بتوانیم تکنیک‌های جدید تولیدی را به نمایش بگذاریم که از یک سو مبتنی بر مواد انعطاف‌پذیر، قابل تعمیر و قابل بازیافت است و از سوی دیگر می‌تواند با تکنیک‌های تولید برد مدار چاپی (PBC) موجود از نظر رزولوشن، اجرای چند لایه، یکپارچه‌سازی با ریزتراشه و تولید اتوماتیک رقابت کند.

محمود توکلی (سمت راست) به همراه دانشجویش

این کار تحقیقاتی که در موسسه سیستم‌ها و روباتیک زیر نظر گروه مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه کویمبرا انجام شده، معماری جدیدی را برای تولید مقیاس‌پذیر، اتوماتیک و با وضوح بالای دستگاه‌های الکترونیک مبتنی بر 3R ارائه می‌دهد.

به گفته محمود توکلی، محقق موسسه سیستم‌ها و روباتیک و استاد دانشگاه کویمبرا، یکی از عوامل منحصر به‌فرد این معماری جدید این است که فرآیند تولید – از رسوب‌گذاری، الگوبرداری و لحیم‌کاری ریزتراشه- کاملا در دمای اتاق انجام می‌شود و این مرحله‌ای ضروری برای الکترونیک سبز (دوستدار محیط‌زیست) به شمار می‌رود. زیرا حذف دمای زیاد از فرآیند تف‌جوشی (مشابه ابزار الکترونیک چاپ شده در پرینترهای سه‌بعدی) و همچنین از فرآیند لحیم‌کاری، مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. همین کاهش دما امکان استفاده از پلیمرهای سبز را ممکن می‌کند که قبلا به دلیل حساسیت حرارتی این ماده امکان‌پذیر نبود.

توکلی می‌گوید: این تحقیق یک تغییر پارادایم به سمت آینده‌ای پایدارتر ایجاد می‌کند و خشت بنای نسل بعدی دستگاه‌های الکترونیک قابل بازیافت خواهد بود.

این تیم تحقیقاتی در آزمایش‌های خود، کاربرد این معماری را برای خالکوبی‌ها و برچسب‌های الکترونیک بی‌سیم برای کنترل علائم زیستی بدن انسان و منسوجات هوشمندی -که با ریزتراشه‌های پیشرفته یکپارچه می‌شوند- نشان داده‌اند. این ابزار برای پایش دمای بدن، نوار قلب، فرکانس تنفس و تشخیص حرکات انسان مانند بلع یا نظارت بر فعالیت‌های ورزشی و از طریق حسگرهای پوشیدنی به کار می‌روند.

توکلی می‌افزاید: وقتی صحبت از بردهای مدار چاپی در سطح صنعتی می‌شود، مانند آنچه که در تلفن‌های همراه می‌بینیم، این تکنیک‌های جدید به توسعه فناوری بیشتری نیاز دارند تا به بلوغی مشابه فناوری مدار چاپی فعلی برسند. ما به سرعت در حال برداشتن گام‌هایی به سوی بلوغ در سطح صنعتی هستیم و امیدواریم در کمتر از پنج سال بتوانیم روند جایگزین مناسبی را برای برخی از مدارهای الکترونیک فعلی آغاز کنیم.