可生物降解的PCB能減少電子廢物帶來的問題嗎

PCB是每個(gè)電子產(chǎn)品的不可或缺的組成部分。隨著電子產(chǎn)品在我們生活的各個(gè)方面的使用越來越多，并且由于壽命縮短，增加的一件事就是電子廢物的數(shù)量。隨著物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)和汽車蓬勃發(fā)展的先進(jìn)駕駛輔助，增長(zhǎng)只會(huì)加速。

為什么PCB廢棄物是一個(gè)真正的問題
印刷電路板的設(shè)計(jì)可以使用多年，事實(shí)上這些印刷電路板所在的小工具正以驚人的頻率被替換。因此產(chǎn)生的一個(gè)關(guān)鍵問題是分解，導(dǎo)致許多環(huán)境問題。由于大部分被丟棄的電子設(shè)備被運(yùn)往垃圾填埋場(chǎng)，特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家，它們會(huì)向環(huán)境釋放有毒物質(zhì)，例如：

• 水星 - 這可能會(huì)導(dǎo)致腎臟和大腦受損。
• 鎘 - 已知會(huì)導(dǎo)致癌癥。
• 鉛 - 已知會(huì)導(dǎo)致腦損傷
• 溴化阻燃劑（BFRs） - 已知會(huì)影響荷爾蒙女性的功能。
• 鈹 - 已知會(huì)導(dǎo)致癌癥

即使電路板被回收而不是被扔進(jìn)垃圾填埋場(chǎng)，回收過程也是危險(xiǎn)的，可以導(dǎo)致健康危害。增加的問題是，隨著我們的設(shè)備變得更小更輕，將它們拆開以回收可回收的組件，這是一項(xiàng)巨大的工作。在撤回任何可回收材料之前，需要手動(dòng)移除所有膠水，粘合劑。因此，該過程極其耗費(fèi)人力。通常這意味著PCB板被運(yùn)往勞動(dòng)力成本較低的欠發(fā)達(dá)國(guó)家。這兩個(gè)問題的答案 - 電子設(shè)備登陸垃圾填埋場(chǎng)或者它們被回收的問題 - 顯然是可生物降解的PCB，它可以在很大程度上減少電子垃圾。

用鎢或鋅等瞬態(tài)金屬取代目前的有毒物質(zhì)是朝這個(gè)方向邁出的一大步。伊利諾伊大學(xué)厄本那 - 香檳分校弗雷德里克塞茨材料研究實(shí)驗(yàn)室的一組科學(xué)家已著手創(chuàng)造一種功能齊全的PCB，當(dāng)暴露在水中時(shí)會(huì)崩解。 PCB由以下部分組成：

• 商用現(xiàn)成組件
• 鎂膏
• 鎢膏
• 羧甲基纖維素鈉（Na-CMC）底物
• 聚氧化乙烯（PEO）粘合層

事實(shí)上，完全可生物降解的PCBs是使用生物復(fù)合材料開發(fā)的。從香蕉莖和小麥面筋中提取的天然纖維素纖維。生物復(fù)合材料不含化學(xué)物質(zhì)。這些可生物降解的瞬態(tài)PCB具有與傳統(tǒng)PCB類似的性能。使用雞毛和玻璃纖維也開發(fā)了部分可生物降解的多氯聯(lián)苯。

生物聚合物如碳水化合物和蛋白質(zhì)是可生物降解的，但它們需要土地和水等天然資源，這些資源正變得稀缺?？稍偕涂沙掷m(xù)的生物聚合物也可以從農(nóng)業(yè)廢物中獲得，例如從植物莖中提取的香蕉纖維。這些農(nóng)副產(chǎn)品可用于開發(fā)完全可生物降解的復(fù)合材料。

環(huán)境友好的電路板是否可靠？
環(huán)境友好這個(gè)詞常常讓人聯(lián)想到易碎產(chǎn)品的圖像，這不是我們想要將PCB與之相關(guān)聯(lián)的屬性。我們與綠色PCB板相關(guān)的一些擔(dān)憂包括：

• 機(jī)械性能 - 環(huán)保板由香蕉纖維制成的事實(shí)使我們認(rèn)為板可能像葉子一樣脆弱。然而事實(shí)是，研究人員正在將基板材料結(jié)合起來，以創(chuàng)建與傳統(tǒng)??電路板強(qiáng)度相當(dāng)?shù)碾娐钒濉?/li>
• 熱性能 - PCB需要在熱性能方面表現(xiàn)出色，并且不易著火。已知生物材料具有低溫閾值，因此在某種意義上，這種恐懼是有根據(jù)的。然而，低溫焊料有助于解決這個(gè)問題。
• 介電常數(shù) - 這是生物可降解板與傳統(tǒng)電路板在同一水平上運(yùn)行的一個(gè)領(lǐng)域。使用這些電路板實(shí)現(xiàn)的介電常數(shù)完全在要求的范圍內(nèi)。
• 在極端條件下的性能 - 在生物復(fù)合PCB暴露于高濕度或高溫的情況下，未觀察到輸出偏差。/li>
• 散熱 - 生物復(fù)合材料能夠消散大量的熱量，這是PCB的理想特性。

隨著電子產(chǎn)品的使用變得更加普遍E - 廢物將繼續(xù)增長(zhǎng)到驚人的比例。然而，好消息是，隨著對(duì)環(huán)保選項(xiàng)的研究進(jìn)一步推進(jìn)，綠板將成為商業(yè)現(xiàn)實(shí)，從而減少?gòu)U棄物和電子產(chǎn)品回收問題。雖然我們正在與過去的電子廢棄物以及當(dāng)前的電子設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)，但現(xiàn)在是時(shí)候展望未來并確保廣泛使用可生物降解的PCB。

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