Ученые создали полностью компостируемые печатные платы из грибного мицелия

Исследователи из Фрайбергской горнодобывающой академии разработали полностью биоразлагаемую печатную плату, изготовленную из мицелия гриба Aspergillus niger — побочного продукта промышленного производства лимонной кислоты. Результаты работы опубликованы в журнале Cleaner Materials.

Ежегодно объем электронных отходов продолжает расти. По прогнозам, к 2030 году в мире будет образовываться около 82 млн тонн электронного мусора. Одной из главных проблем остаются печатные платы, которые обычно производятся из стекловолокна и эпоксидных смол на основе ископаемого сырья и практически не разлагаются в окружающей среде.

Новая технология позволяет использовать грибной мицелий, который остается после промышленного получения лимонной кислоты. Вместо утилизации этих биотехнологических отходов ученые перерабатывают их в пластикоподобный материал с помощью формования и воздушной сушки.

Полученные пластины по плотности близки к традиционным печатным платам. На их поверхность исследователи смогли наносить электронные дорожки стандартными технологическими методами и устанавливать электронные компоненты с помощью обычной пайки.

Испытания показали, что материал обладает высокой механической прочностью и хорошей термостойкостью. Хотя его электрические характеристики пока уступают классическим печатным платам, разработка уже подходит для создания прототипов, экологических датчиков, игрушек и другой низкочастотной электроники.

Одним из главных преимуществ новой технологии стала экологичность. По расчетам исследователей, производство таких плат сопровождается углеродным следом, который до 56% ниже, чем у традиционных изделий. После окончания срока службы сама плата полностью разлагается в компосте, а установленные на ней электронные компоненты могут быть извлечены и использованы повторно.

Кроме того, мицелиевую основу можно безопасно растворить в воде, что значительно упрощает разделение материалов и переработку электронных устройств.

Авторы технологии считают, что разработка может стать важным шагом в развитии экономики замкнутого цикла в электронной промышленности. Использование отходов биотехнологического производства в качестве сырья одновременно снижает объем промышленных отходов и уменьшает зависимость отрасли от материалов, изготовленных на основе ископаемых ресурсов.

В дальнейшем исследователи планируют повысить влагостойкость материала и провести испытания в соответствии с международными стандартами для печатных плат, что позволит расширить сферу его применения.