联合国最近的一份报告指出，2022年全球电子废物的产生量达到了惊人的1370亿磅，与2010年相比增长了82%。然而，仅有不到四分之一的电子废物在2022年得到了回收处理。虽然有许多因素阻碍了电子产品实现可持续的回收再利用，但其中的一个主要障碍是我们缺乏大规模的系统来回收几乎所有电子设备中都包含的印刷电路板（PCB）。
PCB是电子设备中的关键组件，负责容纳和连接芯片、晶体管等其他电子元件。它们通常由多层薄玻璃纤维板构成，表面涂覆有硬塑料，并与铜层压在一起。由于这些塑料层难以从玻璃纤维中分离，PCB往往最终被堆积在垃圾填埋场，其所含的化学物质有可能渗透到周围环境中，对环境造成潜在的污染。
PCB也可能被焚烧，以提炼出电子设备中珍贵的金属，比如黄金和铜。这种焚烧过程，通常在一些发展中国家进行，不仅效率低下，还可能产生有毒物质——尤其是对于那些缺乏适当防护的工人来说，风险更大。
华盛顿大学的研究团队开发了一种新型的PCB，它在性能上与传统材料相当，而且可以反复回收利用，几乎不会造成材料损耗。研究人员使用了一种特殊的溶剂，它能够将一种名为玻璃体的先进可持续聚合物转变为类似果冻的物质，而不损伤其结构，这样就可以将固体组件取出进行再次使用或回收。
图：新型可重复回收利用的PCB
这种玻璃体果冻可以不断地用来制造新的、高质量的PCB，这与传统塑料不同，后者在每次回收过程中都会严重降解。通过这些“vPCB”（玻璃体印刷电路板），研究人员能够回收98%的玻璃体材料、100%的玻璃纤维，以及91%的回收过程中使用的溶剂。
研究人员发现，回收这些玻璃体印刷电路板（vPCB）的方法是将材料浸入一种沸点较低的有机溶剂中。这一过程会使vPCB的塑料膨胀，但不会对玻璃基板和电子元件造成损害，从而允许研究人员将它们取出以供再次使用。
这一工艺为实现PCB更加可持续和循环的生命周期提供了几种可能性。例如，对于损坏的电路板，如有裂纹或变形的，在某些情况下可以修复。如果无法修复，它们可以与电子元件分离。这些电子元件随后可以被回收或重新利用，而玻璃体和玻璃纤维则可以被回收并制成新的vPCB。
研究团队对vPCB进行了强度和电气特性的测试，结果表明其性能与目前最常用的PCB材料（FR-4）相当。研究人员目前正在利用人工智能技术探索用于不同应用的新型玻璃体配方。
研究团队对环境影响进行了分析，发现与传统的PCB相比，回收的vPCB可以减少48%的全球变暖潜能，并减少81%的致癌排放。
尽管这项工作提供了一种技术解决方案，但团队指出，要大规模回收vPCB，一个重大障碍将是建立系统和激励机制，以收集电子废物，使其能够被回收。
