En bref : Les circuits imprimés sont omniprésents ; ils sont utilisés dans presque tous les appareils électroniques et constituent une part importante des déchets électroniques accumulés dans les décharges. Un nouveau matériau à base de polymère pourrait rendre les PCB beaucoup plus respectueux de l’environnement et faciliter un recyclage sans fin.
Des chercheurs de l’Université de Washington ont annoncé le développement d’un nouveau type de PCB doté d’un potentiel de recyclage nettement supérieur à celui des circuits imprimés traditionnels. Utilisant des polymères durables de pointe, ces nouveaux PCB ont le potentiel de résoudre une partie substantielle des problèmes de déchets électroniques dans le monde s’ils sont largement adoptés.
Les PCB traditionnels, conçus pour héberger et connecter des puces, des transistors et d’autres composants électroniques, sont constitués de couches de fines feuilles de fibre de verre recouvertes de plastique dur et laminées de cuivre. Le défi réside dans la séparation des composants en plastique du verre, ce qui fait que les PCB finissent souvent dans les décharges, les composants électroniques individuels restant inutilisés pour des applications futures.
Les méthodes actuelles de recyclage des PCB consistent à tout brûler pour en extraire des matériaux précieux comme le cuivre et l’or. Ce processus est souvent effectué dans les pays en développement et présente des risques pour la santé en raison des fumées toxiques. Les chercheurs de l’UW ont introduit le vitrimer, un type de polymère, pour créer leurs « cartes de circuits imprimés vitrimer » (vPCB), qui présentent des propriétés de recyclage exceptionnelles lorsqu’elles sont combinées à un solvant organique spécifique.
Développés pour la première fois en 2015, les polymères Vitrimer ont la capacité de se réorganiser et de former de nouvelles liaisons au niveau moléculaire lorsqu’ils sont exposés à des conditions spécifiques, telles que la chaleur à une température précise. Selon les chercheurs, les vPCB à base de Vitrimer peuvent se transformer en une substance « gélatineuse » dans un solvant sans compromettre leur structure fondamentale et peuvent être recyclés « à plusieurs reprises » avec une perte de matière minimale.
Lorsque le vitrimer est transformé en gelée, les composants électroniques deviennent facilement récupérables et réutilisables. Les vPCB recyclés conservent des caractéristiques de « haute qualité » par rapport aux plastiques conventionnels recyclés. Avec ces nouveaux vPCB, les scientifiques de l’UW ont réussi à récupérer 98 % du polymère vitrimer, 100 % de la fibre de verre et 91 % du solvant utilisé lors du processus de recyclage.
Vikram Iyer, professeur adjoint à l’UW, a souligné que les PCB constituent une part importante de la masse et du volume des déchets électroniques. Bien qu’ils soient conçus pour résister à la chaleur et aux éléments chimiques, essentiels à la création de produits de consommation durables, ils posent des défis en matière de recyclage. Les vPCB possèdent des propriétés électroniques similaires à celles des PCB en plastique conventionnels, mais sont considérablement plus faciles à démonter pour créer de nouveaux circuits imprimés.
Selon les chercheurs, les vPCB pourraient potentiellement réduire le réchauffement climatique de 48 pour cent et diminuer les émissions cancérigènes de 81 pour cent. Cependant, il existe des « obstacles importants » à surmonter avant d’adopter cette nouvelle technologie. Les gouvernements devraient appliquer des réglementations « strictes » pour mettre en œuvre les nouveaux systèmes de recyclage, obligeant les entreprises à « concevoir et optimiser » les matériaux en gardant dès le départ des objectifs de durabilité à l’esprit.
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