Ein chinesisches Forschungsteam hat kürzlich ein biologisch recycelbares Material für die Herstellung von Elektronik entwickelt. Diese Innovation stellt einen neuen Ansatz zur Verbesserung der Kreislauffähigkeit von Elektronik dar und trägt zu einer nachhaltigeren Elektronikindustrie bei.

Das Problem der zunehmenden Ansammlung von Elektronikschrott ist mittlerweile ein wachsendes globales Thema. Die Entwicklung nachhaltiger Elektronik wird dringend benötigt, um diesem Problem entgegenzuwirken. Bestehende Recyclingansätze hingegen kämpfen oft mit der verringerten Leistung der recycelten Materialien, einem hohen Energieverbrauch sowie strengen Recyclinganforderungen.

Das Forschungsteam, geleitet von Yu Shuhong an der Universität für Wissenschaft und Technologie in China, entwickelte einen auf Cellulose basierenden kompositen Dielektrikum-Film. Dieses Material, das in der Elektronikfertigung weit verbreitet ist, nutzt eine biotechnologische Herstellungsstrategie, kombiniert mit einem enzymatischen Abbauprozess.

In einer Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Sustainability veröffentlicht wurde, wird aufgezeigt, dass die biotechnologische Herstellungsstrategie Glukose und funktionale Bausteine in cellulosebasierte funktionsfähige Verbundmaterialien umwandeln kann. Gleichzeitig wird die enzymatische Zersetzung eingesetzt, um Cellulose zurück in Glukose umzuwandeln, ohne die anderen Bestandteile zu beeinträchtigen.

Beide biologischen Prozesse sind schonend, da sie weder hohe Temperaturen noch Drücke erfordern und keine giftigen Chemikalien verwenden. Dadurch wird ein geschlossenes System vom Rohmaterial über das Produkt bis zum Abfall realisiert, ohne die Leistungsfähigkeit des recycelten Materials zu gefährden.

Die Studie zeigt zudem, dass elektronische Geräte, die mit diesem neuen Material gefertigt werden, im Vergleich zu Modellen mit herkömmlichen Epoxidharzsubstraten signifikant geringere Signalübertragungsverluste aufweisen. Das auf Cellulose basierende biologisch hergestellte Material erreicht ähnliche Produktionskosten und verringert gleichzeitig die Umweltbelastung erheblich.

Einer Schätzung der Internationalen Fernmeldeunion zufolge entstanden im Jahr 2022 weltweit rund 62 Milliarden Kilogramm Elektronikschrott, von denen lediglich 22,3 Prozent umweltgerecht recycelt wurden.