Wiederverwendbar: Forscher auf dem Weg zu nachhaltiger flexibler Elektronik
Forscher haben eine Methode zur Herstellung recycelbarer, organischer, flexibler Elektronik entwickelt, um deren Herstellung nachhaltiger zu gestalten.
(Bild: Proxima Studio/Shutterstock.com)
Wissenschaftler des Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Südkorea haben eine Methode zur Herstellung organischer und wiederverwendbarer Komponenten für elektronische Geräte und deren Recycling entwickelt. Die Forschungsarbeit könnte dabei helfen, umweltfreundlichere Geräte herzustellen, die nur geringe Auswirkungen auf die Umwelt haben.
Organische Materialien, also kohlenstoffhaltige Verbindungen, die in der Natur vorkommen oder künstlich in terrestrischen oder aquatischen Umgebungen hergestellt werden, haben deutliche Vorteile gegenüber anorganischen Materialien, schreiben die Forscher in der Studie "Organic flexible electronics with closed-loop recycling for sustainable wearable technology", die in Nature Electronics veröffentlicht ist.
"Diese Arbeit ist das Ergebnis umfangreicher Forschungsarbeiten auf dem Gebiet der tragbaren organischen Elektronik", sagt Kyoseung Sim, Mitautor der Studie. "Angesichts der Umweltprobleme, die mit der Entsorgung und Synthese organischer elektronischer Materialien verbunden sind, wurde unsere Studie durch den Bedarf an nachhaltigen Lösungen in diesem sich schnell entwickelnden Bereich motiviert."
Die Forschungen der Wissenschaftler konzentrieren sich dabei vor allem auf eine neuartige Methode zur Herstellung recycelbarer, organischer, flexibler Elektronik (Recyclable Organic Flexible – ROF). Diese Elektronik ist für die Wiederverwertung in einem geschlossenen Kreislauf ausgelegt. Der Ansatz sieht vor, dass zusätzliche, nicht wiederverwertbare Komponenten ausgeschlossen werden, um den Materialabfall zu reduzieren. In der Studie zeigen die Forscher beispielhaft auf, wie die von ihnen vorgeschlagene Methode auf die Entwicklung verschiedener elektronischer Geräte angewendet werden könnte – darunter etwa elektrophysiologische Sensoren, Tastaturen, Wärme- und Temperatursensoren sowie Transistoren und Wechselrichter.
Organische Komponenten auflösen
"Unsere Methode beruht auf der selektiven Auflösung organischer Komponenten, was eine effiziente Rückgewinnung und Wiederverwendung ermöglicht", erklärt Sim. "Dieser innovative Prozess erleichtert nicht nur das vollständige Recycling von tragbarer organischer Elektronik, sondern stellt auch eine bahnbrechende Methode dar, die den Ansatz der Industrie für Nachhaltigkeit in der zukünftigen tragbaren Technologie revolutionieren könnte."
Dadurch entstehe ein geschlossener Recyclingkreislauf für ROF-Elektronik, schreiben die Forscher. Sie erhoffen sich dadurch eine starke Reduzierung von Elektroschrott. Zusätzlich berge die Skalierbarkeit und Kosteneffizienz der Methode erhebliche wirtschaftliche Vorteile in der nachhaltigen Elektronikherstellung.
Die Forscher hoffen, dass die Ergebnisse ihrer Forschungen von Herstellern dazu genutzt werden, um elektronische Geräte umweltfreundlicher zu gestalten. Darüber hinaus sehen sie ihre Forschungen als Anreiz für andere Wissenschaftler, neue, noch nachhaltigere Verfahren zu entwickeln.
Die Wissenschaftler der UNIST wollen selbst weiter dazu beitragen und ihre eigenen Forschungsbemühungen ausbauen. Dazu soll konkret der Anwendungsbereich ihrer Methode erweitert werden. Die Forscher wollen sich außerdem auf komplexere und vielfältigere Anwendungen konzentrieren.
"Wir planen, die Effizienz und Umweltfreundlichkeit sowohl der Herstellungs- als auch der Recyclingprozesse zu verfeinern und zu verbessern. Ein weiterer wichtiger Bereich unserer künftigen Arbeit ist die Entwicklung neuartiger organischer Elektronik."
(olb)