La fin de l'obsolescence programmée ? Des circuits imprimés auto-réparateurs et recyclables

Les déchetsdéchets d'équipements électroniques représentent un défi écologique majeur qui continue de croître. Selon les Nations unies, cela représente 62 millions de tonnes de déchets annuels, dont seuls 20 % seront recyclés. Toutefois, une nouvelle invention pourrait à la fois réduire le nombre d'appareils jetés, et faciliter leur recyclage. Des chercheurs de l'Institut polytechnique et université d'État de Virginie (Virginia Tech) ont mis au point un nouveau matériaumatériau pour créer des circuits imprimés reconfigurables, auto-réparateurs et recyclables.

Dans un article publié dans la revue Advanced Materials, ils expliquent comment ils ont combiné des gouttelettes de métalmétal liquideliquide conducteur avec un vitrimère. Contrairement aux plastiquesplastiques thermodurcissablesthermodurcissables, qui subissent une polymérisationpolymérisation irréversible et donc ne ramollissent pas sous l'effet de la chaleurchaleur, le vitrimère est un polymèrepolymère qui devient mou et malléable à volonté en le chauffant.

Des circuits imprimés faciles à réparer et à recycler

En intégrant des gouttelettes de métal liquide, le matériau devient conducteur, créant ainsi des circuits. Et lorsqu'il n'est pas chauffé, il reste aussi solidesolide et durable qu'un circuit imprimé traditionnel. Un circuit imprimé composé de ce matériau a plusieurs propriétés intéressantes. Il est d'abord possible de le réparer simplement en le chauffant pour rendre le vitrimère malléable. De la même manière, il est possible de le refaçonner pour un autre usage. Le tout sans altérer les performances électriques.

Une fois l'appareil en fin de vie, ce circuit imprimé peut être recyclé beaucoup plus simplement via un procédé appelé hydrolysehydrolyse alcalinealcaline, ou aquamationaquamation, habituellement utilisé pour éliminer les matièresmatières biologiques. Ici, il permet de récupérer les gouttelettes de métal liquide et autres composants. Actuellement, les éléments qui composent le vitrimère ne sont pas réutilisables après l'hydrolyse alcaline. La prochaine étape dans les recherches sera donc de trouver une technique pour récupérer ces éléments afin de pouvoir resynthétiser le vitrimère sans pertes. Une fois ce problème réglé, ce matériau pourrait ouvrir la voie à des appareils électroniques beaucoup plus durables.