Каждый год миллионы смартфонов, ноутбуков, планшетов и другой техники оказываются на свалке. Их называют электронным мусором, или e-waste. По данным ООН, за последние 12 лет его объем вырос почти вдвое — с 34 до 62 миллиардов килограммов. Это как 1,55 миллиона грузовиков, забитых под завязку. К 2030 году цифра может достичь 82 миллиардов килограммов. При этом перерабатывают лишь 20%, и ситуация не улучшается.

Ученые из Виргинского технологического университета предложили решение — материал, из которого можно делать электронику, а потом легко разбирать и перерабатывать.

Результаты опубликованы в издании Advanced Materials.

Команда химиков и инженеров под руководством Майкла Бартлетта и Джоша Ворча создала принципиально новый тип схем. В отличие от обычных плат, их материал проводит ток, восстанавливается после повреждений, его можно переплавлять и использовать заново. При этом он такой же прочный, как традиционный пластик.

Основа материала — витример, полимер, который можно перерабатывать многократно. В него добавили капли жидкого металла, которые проводят ток вместо жестких дорожек обычных плат.

Наш материал не похож на стандартные композиты, — говорит Бартлетт. — Даже после повреждений схема продолжает работать.

Обычные платы перерабатывают с огромными затратами энергии, а ценные металлы все равно теряются. Новый материал разбирается просто: его можно растворить в щелочи, извлечь жидкий металл и светодиоды, а потом собрать схему заново.

Пока неясно, удастся ли остановить рост e-waste, но это исследование — шаг к тому, чтобы меньше электроники оказывалось на свалках.

Этот материал может перевернуть индустрию электроники. Во-первых, он снижает зависимость от добычи редких металлов — их можно извлекать и использовать снова. Во-вторых, уменьшит энергозатраты на переработку. В-третьих, схемы с самовосстановлением увеличат срок службы гаджетов. Если технологию масштабируют, это сократит объем e-waste на десятки процентов.

Пока неясно, насколько материал экономически выгоден. Жидкие металлы дороже меди, а процесс сборки может оказаться сложнее традиционного. Кроме того, витримеры пока не тестировали в массовом производстве — возможно, при масштабировании проявятся скрытые недостатки.

Ранее ученые предложили новый композит для солнечных электростанций.