全球每隔1小时就会产生5700吨的电子垃圾,每年产生近5000万吨的电子垃圾。惊心动魄的数字骇人听闻,使用绿色可降解的材料生产电子产品,从源头实现电子垃圾的可循环利用近来在实验室研究中颇有进展!
2021年7月美国杜克大学开发出世界上第一个100%可回收的印刷电子产品(由3种碳基墨水制成的晶体管),晶体管中的碳纳米管和石墨烯回收后可循环使用。2021年9月天津大学黄显教授团队研究出一种引线互连的室温水烧结纳米复合材料,这种材料可溶于水、环保无污染。运用该项技术,研发出全球第一款可溶解智能手表。制作技术包括丝网印刷、3D打印、成型、其他异质集成技术(倒装芯片键合、线键合、三维芯片堆垛)。
天津大学的全球首款可溶解智能手表在正常使用条件下可长期稳定使用。具有内置传感器可精确测量心率、血氧水平、步数,通过蓝牙连接,数据传输到手机应用程序等传统智能手表相关功能。需要被回收时,只需将其浸入水中,手表的外壳和电路会在 40 小时内完全降解,剩下OLED 屏幕、电容器、电阻器、芯片等可循环利用的组件。
在ZnNPs和AgNWs之间的电化学腐蚀、金属离子再沉积的共同作用下,获得高密度、导电性好的导电基体。双金属瞬态纳米复合材料使瞬态印刷电路能在室温、大气环境下温和烧结,烧结过程不需要施加外部能量,大大降低了成本;良好的生物相容性使得这种材料还可以作为人体内植入设备,在完成功能后溶解,医学应用前景广阔。此外,黄显团队表示这种纳米复合材料合成、加工技术高效且环境友好,可以大规模制造具有与其他非瞬态系统性能相匹配的可溶解电子产品,用瞬态配置代替传统电子产品,缓解全球电子垃圾超负荷状态。
电子垃圾宝贵在于含有金、银、铜等大量重金属,每吨废弃的电子设备中含铜量是铜矿的40倍,印刷线%以上。这也是发展中国家频繁大量进口电子垃圾的主因,本国制造业落后、资源紧张,低价劳动力从电子垃圾中获取利润以谋生。如非洲加纳小镇——阿博布罗西,近4万镇民至今仍然生活数字填埋场中,70%的新生儿出生自带各种疾病,脑瘫、畸形、血癌……大部分镇民活不过25岁。在2017年洋垃圾禁令发布之前,我国曾是全球最大的电子垃圾进口国家。加之自身庞大的电子垃圾,据统计2020年中国电子产品废弃量达到了1540万吨,预计2030年将达到2722万吨,平均年增长率高达10.4%。
当前电子垃圾处理分为以企业运营为核心的正规回收和非正规回收。非正规回收中的个体商贩通过酸化、水洗分解有用物质,无法拆解的部分直接当作普通垃圾进行随意填埋或焚烧。残留的铅、镉、铬、汞等重金属渗入土壤、水源,直接或间接危害生物链,破坏生物神经系统,危害血液循环、肾脏等器官。焚烧后新生成的有毒气体,如呋喃、多氯联苯类等,危害环境,强致癌性。
开发可大规模生产、高性能瞬态的消费类电子产品,改革电子回收行业,积极开拓回收电子垃圾新思路;加强法制化控制管理电子垃圾回收全过程(资源--电子产品--再生资源--再造电子产品);加大正规回收电子垃圾规模,杜绝非正规回收渠道;逐渐实现电子垃圾100%无害处理及可回收利用。
那么问题来了,高性能瞬态电子产品确实挺好的,可游泳的时候手表溶解了怎么办呢?
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