L’électronique a un gros problème de déchets, souvent appelé eWaste. Cependant, une étude récente sur les techniques intégrées de papertronic peut fournir un moyen de s’éloigner de la dystopie des déchets électroniques toxiques. L’étude examine de près le potentiel d’utilisation du papier dans l’électronique jetable, en commençant par les cartes de circuits imprimés (PCB) en papier. Le futuriste Faisal Khan estime que l’étude, publiée par des chercheurs de l’Université d’État de New York à Binghamton, montre que les PCB en papier à usage unique sont l’avenir de l’électronique jetable.
Le papier est un matériau très abordable, accessible, flexible et durable, qui est donc un candidat solide pour les conceptions de PCB respectueuses de l’environnement. Les PCB actuels sont constitués d’un mélange non respectueux de l’environnement de fibres de verre, de résines et de câblage métallique. Dans le cadre de la lutte contre les déchets électroniques, nous devons réfléchir à la manière d’augmenter les taux de recyclage des appareils électroniques et de produire davantage d’appareils électroniques à usage unique en utilisant des matériaux biodégradables appropriés.
Un diagramme accompagnant le document donne un aperçu du processus de création de PCB papier. En bref, les étapes sont les suivantes : impression à la cire, infusion d’encre papier et sérigraphie des éléments fonctionnels, découpe laser des trous traversants et ajout de traces conductrices. Les encres susmentionnées utilisent un mélange de formules conductrices et semi-conductrices, capables de former des résistances, des condensateurs et des transistors. On dit que les « fils » et composants imprimés sont aussi flexibles que le papier sur lequel ils sont déposés.
Nous avons déjà laissé entendre que les PCB en papier ne sont pas destinés aux cartes mères en papier ou aux cartes graphiques en papier. Au lieu de cela, il est prévu que les PCB en papier jetables soient utilisés dans les réseaux de capteurs sans fil et l’Internet des objets jetables (IoDT). Ces appareils sont actuellement utilisés pour évaluer la santé humaine, surveiller les conditions environnementales, dans les solutions de suivi de la logistique et des expéditions, pour les systèmes de surveillance des aliments et des épiceries et dans les systèmes de surveillance ou de livraison militaires. Il convient de noter que les appareils à base de PCB en papier nécessiteront des soins d’emballage supplémentaires, en raison de leur sensibilité à l’humidité ayant un impact sur leur utilisation active et leur durée de conservation. Les dégâts d’eau sont déjà un problème pour l’électronique traditionnelle, mais ils pourraient être extrêmement salissants en ce qui concerne les PCB en papier.
Pour un recyclage respectueux de l’environnement, les PCB en papier et les composants électroniques usagés pourraient être dissous et filtrés pour les éléments recyclables, ou efficacement incinérés avec capture du carbone.
Les chercheurs ont réussi à éviter l’utilisation de composants électroniques traditionnels fabriqués à partir de matériaux difficiles à recycler. Plus précisément, les chercheurs disent qu’ils peuvent actuellement créer des résistances accordables entièrement en papier (20 Ω à 285 kΩ), des supercondensateurs (∼3,29 mF) et des transistors à effet de champ à électrolyte.
Les images de PCB en papier dans l’article montrent un circuit amplificateur simple, qui a été testé avec succès lors de l’étude des PCB en papier.