För att lösa detta problem har forskare från universitetet i Coimbra (UC) utvecklat och testat en ny arkitektur av material och tillverkningstekniker som gör det möjligt att vända denna verklighet och tillämpa en ny version av 3R-politiken (minska, återanvända och återvinna) inom elektronikområdet. Det vill säga 3R-elektronik (resilient, reparerbar och återvinningsbar). Resultaten publicerades i tidskriften Advanced Materials.

"Forskningen, som finansieras inom ramen för CMU Portugals projekt WoW, utgör ett genombrott för att övervinna den tekniska föroreningen. För närvarande har produktionen av elektronikavfall nått en alarmerande nivå på 7 kg/person/år. Endast 20 procent av e-avfallet skickas till återvinning, och endast en liten andel ädelmetaller, främst guld, återvinns", enligt ett uttalande .

Mahmoud Tavakoli, huvudförfattare till den vetenskapliga artikeln, förklarar att mjuk elektronik baserad på nya polymerer kommer att vara det bästa svaret på problemet med e-avfall. Men trots framstegen inom mjuk elektronik är 3R-elektroniken endast möjlig "om vi kan demonstrera nya tillverkningstekniker som å ena sidan är baserade på motståndskraftiga, reparerbara och återvinningsbara material och å andra sidan kan konkurrera med befintliga tekniker för tillverkning av kretskort när det gäller upplösning av mönsterbildningen, genomförande av flera lager, integration av mikrochip och självständig tillverkning".

Detta forskningsarbete, som utförs vid Institutet för system och robotik (ISR) vid Institutionen för elektroteknik och datateknik (DEEC) vid universitetet i Coimbra, introducerar en ny arkitektur för skalbar, autonom och högupplöst tillverkning av 3R-elektroniska enheter.

Enligt Mahmoud Tavakoli, ISR-forskare och professor vid UC, är en annan särskiljande faktor att tillverkningsprocessen helt och hållet sker vid rumstemperatur, ett viktigt steg för grön elektronik: "Allt sker vid rumstemperatur, inklusive deponering, mönsterbildning och lödning av mikrochip. Genom att eliminera temperaturen från sintringsprocessen (vilket är vanligt i tryckt elektronik) och från lödprocessen minskas energiförbrukningen avsevärt och det är ett steg mot användning av gröna polymerer, vilket inte var möjligt tidigare på grund av deras värmekänslighet."

"Den här forskningen innebär ett paradigmskifte mot en mer hållbar framtid och utgör grunden för nästa generation av återvinningsbara elektroniska apparater. Teamet har visat att denna arkitektur kan användas för trådlösa biomonitoringsplåster och smarta textilier som integrerar toppmoderna mikrochips för övervakning av kroppstemperatur, elektrokardiogram, andningsfrekvens och detektering av mänskliga rörelser, t.ex. sväljning, eller klassificering av sportaktiviteter med hjälp av bärbara sensorer", står det i en anteckning.

Men när det gäller PCB:er på industriell nivå, t.ex. de vi ser i mobiltelefoner, kräver dessa utvecklade tekniker fortfarande ytterligare teknisk utveckling "för att nå samma mognad som den nuvarande tekniken för tryckta kretsar". Vi tar snabbt steg mot mognad på industriell nivå. Vi hoppas att vi inom mindre än fem år kan påbörja processen för att ersätta vissa av de nuvarande elektroniska kretsarna", avslutar Mahmoud Tavakoli.