Aus Holzresten: Forscher entwickeln kompostierbares Platinenmaterial
Ohne Platine kommt kaum eine elektronische Schaltung aus, meist bestehen diese aus mit Epoxidharz getränkten Glasfasermatten. Das Material ist zwar stabil, gut zu verarbeiten und langlebig, aber kaum zu recyclen – die meisten Platinen werden daher verbrannt (g+) . Forscher der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) aus der Schweiz haben ein neues Material entwickelt(öffnet im neuen Fenster) , das kompostiert werden kann.
Es besteht aus Lignocellulose, den Zellwänden verholzter Pflanzen. Lignocellulose bleibt als Abfallprodukt bei der Extraktion von Lignin und Hemicellulose übrig. Letztere wird etwa zu Papier verarbeitet, aus Lignin können Harze oder Biokunststoffe hergestellt werden.
Damit aus den Lignocelluloseflocken das Basismaterial für eine Platine wird, werden diese zunächst unter Zugabe von Wasser gemahlen. Hierdurch werden Faserbündel zu einzelnen Cellulosefasern (Fibrillen) aufgeschlossen. Die vernetzen sich, anschließend wird lediglich das Wasser ausgepresst. In der Lignocellulose enthaltenes Lignin verstärkt den Zusammenhalt der Fasern zusätzlich.
Platinen sind feuchtigkeitsempfindlich
Am Ende ihrer Lebenszeit können die Platinen kompostiert werden, aufgebrachte Leiter werden anschließend aus dem Kompost entfernt und können ebenfalls recycelt werden. Diese Recyclingmethode hat allerdings auch einen Nachteil.
Das Platinenmaterial muss dafür Wasser aufnehmen können, damit Pilze und Bakterien sich ansiedeln können. Damit kann das Material nicht im normalen Prozess der Platinenfertigung eingesetzt werden. Hier werden zunächst Kupferfolien aufgeklebt und anschließend die nicht für Leiter benötigten Teile weggeätzt – wobei die Platine feucht wird. Aus diesem Grund wollen die Forscher die Leiter drucken, hierzu entwickeln sie neue Tinten. Durchkontaktierungen für mehrlagige Platinen bleiben aber ein Problem.
Abgesehen von der Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit soll das neue Material aber mit normalen Platinen mithalten können. Die Forscher gehen zudem davon aus, die Widerstandsfähigkeit des Materials noch verbessern zu können. Erste Produktbeispiele sind RFID-Karten sowie eine Maus, deren Gehäuse ebenfalls aus Holz besteht.
Entwickelt wurden die Holzplatinen im Forschungsprojekt Hypelignum, das durch das europäische Programm Horizons Europe gefördert wird. Neu ist die Idee kompostierbarer oder zumindest leicht abbaubarer Platinen nicht: Ein britisches Unternehmen bietet wasserlösliches Platinenmaterial an, anderer Forscher setzen auf Pilze als Ausgangsmaterial .