Mouse per computer in legno
L'elettronica nella compostiera. Ciò che sembra utopico, i ricercatori dell'Empa lo hanno effettivamente realizzato con il loro nuovo circuito stampato a base di legno. Nell'ambito del progetto HyPELignum, hanno creato i primi prodotti elettronici funzionali che non solo sono potenti, ma anche completamente compostabili.
Bild: Empa
I circuiti stampati sono la spina dorsale invisibile dell’elettronica. Fino ad oggi, sono stati per lo più basati su materie plastiche di origine fossile. La loro produzione convenzionale utilizza la resina epossidica rinforzata con fibre di vetro. Un materiale a base di petrolio che è praticamente impossibile da riciclare alla fine del suo ciclo di vita e richiede uno smaltimento costoso. Questo problema di riciclaggio sta diventando sempre più urgente, vista la crescente quantità di rifiuti elettronici.
Il laboratorio “Cellulosa e materiali lignei” dell’Empa ha quindi sviluppato un materiale portante basato sul legno che può essere completamente biodegradato. Sotto la guida di Thomas Geiger, il team del progetto UE HyPELignum ha sviluppato una tecnologia in cui la lignocellulosa – un sottoprodotto precedentemente sottoutilizzato della lavorazione del legno – viene trasformata in un pannello robusto e funzionale.
Chiudere il cerchio tra funzione e ciclo
Nel suo nucleo, il nuovo materiale è costituito da una miscela di fibrille di cellulosa e lignina. Processi meccanici finemente sintonizzati creano una rete stabile che si indurisce in una scheda “cornificata”. I circuiti stampati realizzati con questo materiale possono essere stampati con tracce di conduttori e dotati di componenti elettronici.
La resistenza all’umidità rimane una sfida chiave. Questo perché è proprio l’apertura del materiale all’acqua che lo rende biodegradabile alla fine della sua vita. Un conflitto di obiettivi che il team Empa vuole risolvere ancora meglio in futuro. Nel loro primo esperimento, sono già riusciti a costruire un mouse per computer completamente funzionale e altri dispositivi. Dopo l’uso, questi potrebbero essere compostati in condizioni adeguate e i metalli e i componenti preziosi potrebbero essere semplicemente recuperati.
Dalla ricerca alla pratica
Gli sviluppatori del laboratorio Empa stanno lavorando a stretto contatto con aziende come Profactor per trasformare i nuovi circuiti in prodotti pronti per la produzione in serie. Il potenziale per l’industria è enorme. Soprattutto nel caso di articoli elettronici a vita breve, questo crea una soluzione che conserva le risorse, riduce i costi di smaltimento e minimizza l’impronta ecologica.
Il progetto HyPELignum pone l’accento anche sulle strategie generali sostenibili. Il focus non è solo sulle materie prime e sulla produzione, ma anche sulle analisi del ciclo di vita e sulle partnership industriali. Con i dispositivi dimostrativi e la scalabilità industriale prevista, l’obiettivo è di passare dalla soluzione di laboratorio al prodotto pronto per il mercato entro il 2026.