At omdanne e-affald til et stærkt, beskyttende belægning til metal

En typisk genbrugsproces konverterer store mængder genstande lavet af et enkelt materiale til mere af det samme. Imidlertid, denne tilgang er ikke mulig for gamle elektroniske enheder, eller 'e-affald, fordi de indeholder små mængder af mange forskellige materialer, som ikke let kan adskilles. Nu, i ACS Omega , forskere rapporterer en selektiv, småskala mikrogenbrugsstrategi, som de bruger til at omdanne gamle printplader og monitorkomponenter til en ny type stærk metalbelægning.

På trods af vanskeligheden, der er masser af grund til at genbruge e-affald:Det indeholder mange potentielt værdifulde stoffer, der kan bruges til at ændre ydeevnen af ​​andre materialer eller til at fremstille nye, værdifulde materialer. Tidligere forskning har vist, at omhyggeligt kalibreret højtemperaturbaseret behandling selektivt kan bryde og omdanne kemiske bindinger i affald til dannelse af nye, miljøvenlige materialer. På denne måde forskere har allerede forvandlet en blanding af glas og plastik til værdifulde, keramik indeholdende silica. De har også brugt denne proces til at genvinde kobber, som er meget udbredt i elektronik og andre steder, fra printplader. Baseret på egenskaberne af kobber- og silicaforbindelser, Veena Sahajwalla og Rumana Hossain havde mistanke om, at efter at have udvundet dem fra e-affald, de kunne kombinere dem for at skabe et holdbart nyt hybridmateriale, der er ideelt til at beskytte metaloverflader.

For at gøre det, forskerne opvarmede først glas og plastikpulver fra gamle computerskærme til 2, 732 °F, generere siliciumcarbid nanotråde. De kombinerede derefter nanotrådene med jordede printkort, læg blandingen på et stålunderlag og opvarme det derefter igen. Denne gang var den valgte termiske transformationstemperatur 1, 832 °F, smeltning af kobberet for at danne et siliciumcarbidberiget hybridlag oven på stålet. Mikroskopbilleder afslørede, at når det slås med en indrykning i nanoskala, hybridlaget forblev solidt fæstnet til stålet, uden revner eller skår. Det øgede også stålets hårdhed med 125%. Holdet henviser til dette målrettede, selektiv mikrogenbrugsproces som "materiale mikrokirurgi, " og sige, at det har potentialet til at omdanne e-affald til avancerede nye overfladebelægninger uden brug af dyre råvarer.