让电子垃圾离开填埋场

手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的升级和故障导致许多废弃产品进入垃圾桶。由于数量巨大，他们甚至有自己的名字——电子垃圾。最近发表在《先进材料》上的一项研究为电子垃圾问题提供了一个潜在的解决方案。他们开发了可回收材料，使电子产品更容易分解和再利用。

据联合国2024年发布的一份报告显示，在过去的12年里，全球电子垃圾数量几乎翻了一番，从340亿公斤增加到620亿公斤，相当于集装箱卡车容量的155万辆，预计到2030年，全球电子垃圾数量将达到820亿公斤。

然而，根据报告，只有138亿公斤，即约占总量的20%的电子垃圾将被回收，预计这一数字将保持不变。这说明人们扔掉的电子产品越来越多，回收率跟不上。

为解决上述问题，美国弗吉尼亚理工大学副教授Michael Josh，Bartlett团队和助理教授 Worch团队创造了一种新型的电路材料，可回收利用，导电性好，可重新配置，损坏后可以自我修复。同时，这种材料保留了传统电路塑料板的强度和耐久性。很少有单一的材料能同时具备这些特性。

上述团队开发的新材料是基于“类玻璃聚合物”，即Vitrimer材料。这是一种动态聚合物，可以重塑和回收。研究小组将这种多用途材料与液体金属液滴结合在一起。后者的起载流作用就像传统电路中刚性金属的作用一样。新电路材料在许多条件下可以通过将高性能、适应性强的聚合物与导电液体金属结合起来保持稳定。

“与传统的电子复合材料不同，我们开发的材料具有非常坚韧和强大的功能。即使机械变形或损坏，它仍然可以工作。”Bartlett说。

在回收方面，传统电路板涉及几个能源密集型的解构步骤，会产生大量的废物，浪费价值数十亿美元的贵金属部件。研究团队的新材料电路板回收不仅简单，而且可以通过多种方式完成。新材料电路板在使用寿命结束时可以通过碱性水解解构，从而回收液态金属、LED等关键部件。

“传统的电路板是由永久热固性材料制成的，难以回收。”Worch说:“我们的动态复合材料经过加热损坏后，可以修复或重塑，电气性能不会受到影响。现代电路板根本做不到这一点。”

尽管电子垃圾的产生是不可避免的，但是这项研究正朝着让更多的电子产品走出垃圾填埋场这个方向迈出了关键的一步。