Britische Ingenieure entwickeln reversiblen leitfähigen Kleber für die Elektronikbranche

Dieses Dilemma veranlasste die Industrie, sich erneut mit der Frage auseinanderzusetzen, wie elektrische Bauteile verbunden werden können.

Die daraus entstandene Notwendigkeit hat eine ideale Gelegenheit geschaffen, grünere und reversible Alternativen einzuführen. „Elektrisch leitfähige Klebstoffe gibt es schon lange, und die Möglichkeit, sie reversibel zu machen, bietet eine Lösung für ein sehr reales Problem, das dringend angegangen werden muss", sagte Bassam, ein Doktorand an der School of Engineering.

Nachhaltige Methode: Aufbauend auf ihrem bestehenden reversiblen Verpackungsleim hat das Team eine neue Version entwickelt, die elektrisch leitfähig ist und elektronische Bauteile ähnlich wie Lot verbinden kann. Im Gegensatz zum permanenten Lot lässt sich dieser neue Klebstoff jedoch leicht in einer alkalischen Lösung oder einem grünen Lösungsmittel wie Aceton auflösen.

Dies könnte es ermöglichen, elektronische Bauteile

Dies könnte es ermöglichen, elektronische Bauteile sauber zu trennen, um sie wiederverwenden und recyceln zu können. Dieser „One-Pot"-Klebstoff auf Wasserbasis wird ähnlich wie Standardfarbe hergestellt, wobei Farbpigmente durch leitfähige Silberpartikel ersetzt werden, um seine einzigartigen elektrischen Eigenschaften zu erreichen.

Zwar gibt es bereits andere marktverfügbare leitfähige Silberklebstoffe, doch diese neue Formulierung ist einzigartig in ihrer Fähigkeit, auf Abruf leicht aufgelöst und entbunden zu werden. Entwickelt aus kostengünstigen Materialien und unter Verwendung etablierter Lackherstellungsprozesse lässt sich dieser Klebstoff problemlos für die Massenproduktion hochskalieren.

Darüber hinaus haftet dieser neue Klebstoff hervorragend auf Metallen, Kunststoffen und Leiterplatten. Doch im Gegensatz zu früheren wasserbasierten Klebstoffen versagt er nicht bei Exposition gegenüber feuchten Umgebungen. Er hält stark, bis man ihm sagt, dass er es nicht soll. „Einer der Gründe, warum leitfähige Klebstoffe selten eingesetzt werden, liegt darin, dass Silber teuer und umweltschädlich ist.

Da unser Klebstoff reversibel ist, kann

Da unser Klebstoff reversibel ist, kann das Silber zurückgewonnen und wiederverwendet werden, was wichtig ist, um die Kosten niedrig zu halten und die Umwelt sauber zu erhalten", so Mark Geoghegan, der leitende Forscher des Projekts. Lösung des E-Waste-Problems: Die Abhängigkeit der Elektronikindustrie über das Löten hinaus.

Selbst mechanische Befestigungselemente wie Schrauben behindern automatisierte Recyclingprozesse erheblich. Dennoch gibt es einen wachsenden Trend hin zu wasserbasierten Formulierungen als vielversprechendem Weg zu nachhaltigerer Elektronik. Die globale Krise des elektronischen Abfalls ist enorm. Jährlich werden 62 Milliarden Kilogramm E-Waste erzeugt, was einer Million Doppelhaushälften entspricht.

Leider werden derzeit weniger als 25 Prozent davon recycelt. Diese enorme Menge an entsorgter Technik stellt einen schweren Verlust an Mineralien dar, die endliche, hochbegehrte Ressourcen sind und nur in wenigen Regionen der Welt abgebaut werden, politischer Instabilität betroffen sind. Dieser reversible leitfähige Kleber bietet eine direkte Lösung für die E-Waste-Epidemie.

Er ermöglicht eine saubere Demontage elektronischer Bauteile und erleichtert so die Gewinnung und das Recycling dieser kostbaren, schwer zugänglichen Materialien. Die Studie wurde am 14. Mai in der Zeitschrift Advanced Electronic Materials veröffentlicht.