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Échantillon du circuit électronique biodégradable créé par les chercheurs de Berkeley — © Marilyn Sargent / Berkeley Lab

Notoirement difficiles à recycler, les vieux appareils électroniques encombrent nos décharges. Des scientifiques américains ont récemment mis au point un procédé innovant, permettant de les dégrader à la demande et ainsi récupérer facilement les matériaux précieux qu’ils contiennent.

Recycler efficacement les déchets électroniques

Le recyclage de l’électronique représente aujourd’hui un défi environnemental majeur. S’ils contiennent des métaux précieux comme l’or et l’argent, ces appareils ne sont généralement pas conçus pour être recyclés, impliquant qu’ils finissent pour la plupart dans des décharges, où ils peuvent libérer des produits chimiques toxiques dans l’environnement. Pour éviter un tel scénario, les chercheurs se tournent vers l’électronique transitoire, se dégradant après un certain temps ou lorsqu’elle est soumise à un déclencheur spécifique comme la chaleur ou l’eau.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Advanced Materials, des scientifiques de Berkeley ont conçu des circuits imprimés pouvant se décomposer à la demande en matériaux réutilisables.

L’approche s’appuie sur les précédentes recherches de l’équipe, qui avait créé des plastiques biodégradables avec des enzymes intégrées se décomposant en chaînes polymères dans l’eau chaude ou dans le sol en l’espace de quelques jours. Afin d’éviter que la dégradation ne se produise dans d’autres conditions, les chercheurs avaient utilisé une molécule appelée RHP, dispersant les enzymes en grappes dans le plastique.

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— Roman Sakhno / Shutterstock.com

Cette fois, les chercheurs américains se sont tournés vers des enzymes peu coûteuses, afin de rationaliser la production et de réduire les coûts. Leur plastique biodégradable a été utilisé comme substrat, sur lequel des circuits électroniques faits d’une encre conductrice ont été imprimés. Celle-ci est composée de paillettes d’argent ou de particules de noir de carbone pour assurer la conductivité électrique, de liants en polyester maintenant l’ensemble, et de cocktails d’enzymes à même de les dégrader.

Des propriétés impressionnantes

Afin d’évaluer l’ensemble du cycle de vie de tels circuits, les chercheurs les ont placés pendant sept mois dans un tiroir, où ils ont été exposés à des fluctuations quotidiennes de température et d’humidité, avant d’être traversés par un courant électrique continu pendant un mois. Selon l’équipe, à l’issue de l’expérience, les circuits fonctionnaient aussi bien que leurs homologues neufs, indiquant qu’ils n’avaient pas commencé à se dégrader prématurément.

Leur biodégradabilité a été évaluée en les laissant reposer dans de l’eau chaude pendant quelques jours. En l’espace de 72 heures, les particules d’argent s’étaient séparées des polymères, s’étant eux-mêmes décomposés en monomères. Selon l’équipe, 94 % de l’argent de ces circuits pourrait être recyclé, tout comme les monomères.

Si l’encre biodégradable et conductrice fonctionnait tout aussi bien sur le plastique souple et le tissu, ouvrant la voie à son utilisation pour créer des dispositifs électroniques portables, la prochaine étape consistera à créer une micropuce entière complètement biodégradable.

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