随着物联网设备的激增和全球发展，电子垃圾问题日益严峻。新型柔性电子产品，如机器人、可穿戴设备和健康监测器等，其生产将进一步加剧这一问题。为了解决这一挑战，麻省理工学院、犹他大学和Meta联合开发了一种新型柔性基板材料，不仅有助于回收利用，还能支持更复杂的多层电路制造。
本周，《RSC：应用聚合物》杂志发表了由麻省理工学院的Thomas J. Wallin教授、犹他大学的Chen Wang教授等8位研究人员共同撰写的论文，介绍了这种创新材料的研发情况。Wallin教授指出，电子垃圾问题随着物联网设备的增多而加剧，而新型材料的开发显得尤为重要。
目前，柔性电子产品的基板主要采用名为Kapton的聚酰亚胺聚合物，它具有优异的热性能和绝缘性能，但也存在难以回收和再加工的问题。Kapton的广泛应用导致了其在全球市场的快速增长，预计到2030年将达到40亿美元的规模。然而，Kapton的不可熔化特性限制了其在高级电路架构制造上的应用。
图：新型柔性基板材料的研发或有助于应对电子垃圾
为了克服这些限制，研究团队开发了一种新型聚酰亚胺材料，它是一种光固化聚合物，能在紫外线下迅速固化，且在室温下操作。这种材料不仅固化速度快，还能作为多层电路的基板，大幅提升小型设备中元件的集成度。
新型材料的另一个显著特点是其可回收性。研究人员在聚合物主链中引入了特殊亚基，这些亚基可以通过酒精和催化剂溶液快速溶解，从而实现材料和组件的分离和回收。Wallin教授解释说，这种设计允许他们将聚合物分解成原始小分子，回收电子元件并重新利用，这对于解决芯片和稀土矿物的供应链短缺具有重要意义。
Wang教授强调，这种新型材料的低温加工能力和快速硬化特性，为制造新型多层电子设备提供了新的可能性。这种材料的推出，有望成为电子垃圾处理和柔性电子设备制造的“游戏规则改变者”。
新型柔性基板材料的研发，不仅响应了全球对电子垃圾问题的关注，也为柔性电子设备的可持续发展提供了新思路。随着技术的不断进步和应用的拓展，期待这种创新材料能在减少电子垃圾、推动环保和经济效益双赢方面发挥重要作用。
