Pilzmyzel statt Epoxidharz
Forscher entwickeln kompostierbare Leiterplatte
Forscher der TU Bergakademie Freiberg haben eine vollständig biologisch abbaubare Alternative zu herkömmlichen Leiterplatten entwickelt. Das Material basiert auf dem Pilzmyzel Aspergillus niger, einem Nebenprodukt der industriellen Zitronensäureproduktion.
Aus dem getrockneten und pulverisierten Myzel entsteht durch Formen und Lufttrocknung eine etwa fünf Millimeter dicke Platte mit einer Dichte von 1,23 g/cm³. Diese entspricht nach Angaben der Forschenden in etwa der Dichte konventioneller Leiterplatten.
Elektronik lässt sich direkt aufbringen
Elektronische Schaltungen konnten im Labor sowohl per Direkt-Ink-Writing als auch mit einem Standard-Ätzverfahren auf die Pilzplatten aufgebracht werden. Anschließend ließen sich elektronische Bauteile manuell verlöten.
Leiterplatte aus Pilzmyzel für den Test der Funktionsfähigkeit. Nach der Verwendung kann die Leiterplatte kompostiert werden ohne, dass die Transistoren beschädigt werden
Nach Angaben der Forscher verfügt das Material über gute mechanische Eigenschaften und eine hohe Hitzestabilität. Die elektrischen Eigenschaften liegen zwar noch unter denen herkömmlicher Leiterplatten, reichen jedoch für Prototypen sowie niederfrequente Anwendungen wie Umweltsensoren, Verbrauchsprodukte oder Spielzeug aus. Vor einem breiteren Einsatz seien weitere Prüfungen nach Normen wie IPC-A-600 oder DIN EN 60249-1 sowie eine Optimierung der Wasseraufnahme erforderlich.
Geringerer CO₂-Fußabdruck
Die als AnimatPCB bezeichnete Leiterplatte soll auch Vorteile bei der Entsorgung bieten. Während konventionelle Leiterplatten aus glasfaserverstärktem Epoxidharz bestehen und nur schwer recycelbar sind, ist das neue Material vollständig biologisch abbaubar. Nach Angaben des Forschungsteams können die aufgebrachten Transistoren nach dem Auflösen der Leiterplatte in Wasser funktionsfähig zurückgewonnen werden.
Eine Lebenszyklusanalyse der TU Bergakademie Freiberg zeigt zudem, dass die Pilzmyzel-Leiterplatte im Vergleich zu einer herkömmlichen Leiterplatte einen um bis zu 56 Prozent geringeren CO₂-Fußabdruck aufweist.
Beitrag zur kreislauffähigen Elektronik
Mit der Entwicklung wollen die Forschenden einen Beitrag zu nachhaltigeren Elektroniksystemen leisten. Angesichts der weltweit steigenden Mengen an Elektroschrott könnten biologisch abbaubare Leiterplatten künftig dazu beitragen, den Ressourcenverbrauch und die Umweltbelastung durch Elektronikprodukte zu reduzieren.