Der weltweite Elektroschrott wächst schneller an als recycelt werden kann. Durch unsachgemäße Entsorgung ausrangierter Elektronik werden Arbeiter und Umwelt giftigen Substanzen ausgesetzt. Davon inspiriert hat ein Team der University of Washington ein neues, leicht recycelbares Material entwickelt, das das Potenzial hat, herkömmliche Leiterplatten zu ersetzen und zur Grundlage der meisten elektronischen Produkte zu werden. Dieses neue Material ist flexibel, selbstheilend und leitet Strom ohne zusätzliche Komponenten. Dies eröffnet die Möglichkeit, nachhaltige Elektronik herzustellen.

„Wir haben viele Funktionen in einem Material vereint“, sagte Mohammed Malakuti, Assistenzprofessor für Maschinenbau an der University of Washington. „Ziel ist es, eine breit einsetzbare Plattform für flexible, wiederverwendbare Geräte zu schaffen.“ Das neue Material besteht aus recycelbaren Polymeren und wird mit winzigen Tröpfchen einer flüssigen Galliumlegierung angereichert. Die Schaltkreise werden durch das Einritzen von Mustern erzeugt, um den Stromfluss zu ermöglichen.

Dieses neue Material bietet einzigartige Vorteile gegenüber herkömmlichen Leiterplatten. Das Polymer, das die flüssigen Metalltröpfchen hält, behält seine hervorragende Elastizität und Festigkeit und wird gleichzeitig durch einen einfachen chemischen Prozess zersetzt, um das Metall zur Wiederverwendung freizugeben. In Experimenten konnten die Forscher 94 % des Metalls zurückgewinnen. Darüber hinaus weist das neue Material selbstheilende Eigenschaften auf. Nach dem Schneiden und Neuanordnen kann es durch Hitze und Druck wieder zusammengefügt werden, sodass die Schaltung nach dem Wiederanschluss weiterhin einwandfrei funktioniert.

Malakuti sieht in diesem Verbundwerkstoff neue Modelle für die Nutzung und Wiederverwendung von Elektronik. Er fordert, dass Geräte und ihre Komponenten so konzipiert werden, dass sie genutzt, repariert, neu konfiguriert und schließlich recycelt werden können, um das aktuelle Elektroschrottproblem zu lösen. „Wir können nicht einfach alles herstellen und dann recyceln, deshalb haben wir heute ein solches Elektroschrottproblem“, sagt Malakuti. „Ich möchte dieses Problem von Anfang an lösen.“

Weitere Informationen: Youngshang Han et al., „Conductive Liquid Metal Vitrimer Composites for Reconfigurable and Recyclable Flexible Electronics“, Advanced Functional Materials (2025). Zeitschrifteninformationen: Advanced Functional Materials