Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các bảng mạch phân hủy sinh học từ chất thải sinh khối nấm, giúp giảm lượng khí thải carbon dioxide đồng thời sản xuất các thiết bị điện tử phân hủy sinh học, hỗ trợ nền kinh tế sản xuất tuần hoàn toàn cầu.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Kỹ thuật Bergakademie Freiberg đã phát triển AnimatPCB, một loại bảng mạch in hoàn toàn có thể phân hủy sinh học được làm từ sợi nấm, một sản phẩm phụ của quá trình sản xuất axit citric công nghiệp. Loại bảng mạch có thể phân hủy sinh học này, được mô tả chi tiết trong tạp chí Cleaner Materials, cung cấp một giải pháp thay thế bền vững cho các bảng mạch epoxy gia cường sợi thủy tinh truyền thống và có thể giảm lượng khí thải carbon dioxide từ sản xuất điện tử lên đến 56%.

Rác thải điện tử toàn cầu tiếp tục gia tăng, trong khi các bảng mạch in truyền thống vẫn khó tái chế do phụ thuộc vào các vật liệu có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch. Để giải quyết vấn đề này, một nhóm nghiên cứu đã biến đổi các sợi của nấm Aspergillus niger thành các tấm giống như nhựa thông qua quy trình tạo khuôn và sấy khô bằng không khí. Sau đó, các linh kiện điện tử được gắn lên các tấm này bằng các kỹ thuật sản xuất tiêu chuẩn, bao gồm in mực trực tiếp, khắc axit và hàn thủ công.

Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy vật liệu nấm này có độ bền cơ học và độ ổn định nhiệt tốt, mặc dù hiệu suất điện của nó vẫn thấp hơn so với các bảng mạch in thông thường. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu này phù hợp cho việc tạo mẫu thử nghiệm và các ứng dụng tần số thấp, bao gồm cảm biến môi trường, sản phẩm tiêu dùng và đồ chơi điện tử.

Nhóm nghiên cứu đã xác định thêm những cải tiến cần thiết trước khi vật liệu này đáp ứng được các tiêu chuẩn ngành, đặc biệt là cải thiện khả năng chống thấm nước và các thử nghiệm chứng nhận bổ sung.

Vật liệu hỗ trợ phân hủy sinh học được thiết kế để hòa tan an toàn trong nước khi hết hạn sử dụng, cho phép tái sử dụng các linh kiện điện tử như bóng bán dẫn. Điều này giúp giảm sự phụ thuộc vào các vật liệu không thể tái tạo đồng thời đơn giản hóa quá trình tái chế khi hết hạn sử dụng.

Với dự báo lượng rác thải điện tử toàn cầu sẽ đạt khoảng 82 triệu tấn mỗi năm vào năm 2030, các nhà nghiên cứu tin rằng các bo mạch điện tử phân hủy sinh học có thể hỗ trợ hơn nữa ngành công nghiệp điện tử tuần hoàn bằng cách chuyển đổi chất thải công nghiệp thành vật liệu điện tử có thể sử dụng được. Công nghệ này chứng minh cách thiết kế bền vững có thể giảm lượng khí thải và giảm bớt gánh nặng môi trường liên quan đến các thiết bị điện tử bị loại bỏ.