Elettronica sostenibile tramite l’uso di bioplastiche

La continua crescita nella produzione di dispositivi elettronici con cicli di utilizzo limitati sta generando un elevato numero di rifiuti RAEE (Rifiuti da Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche). Se tali rifiuti non verranno smaltiti o ridotti potrebbero causare vari problemi nel lungo periodo quali complicanze a livello ambientale, rischi per la salute umana e problemi socioeconomici.

Proplast, all’interno del progetto europeo Newpack – Development of new Competitive and Sustainable Bio-Based Plastics (BBI – Horizon 2020), ha contribuito anche allo sviluppo di nuove tecnologie legate al settore E&E, collaborando insieme all’università di Oulu in Finlandia (Microelectronics research unit, Faculty of information technology and electrical engineering), e agli altri partner di progetto. Sono stati messi a punto e caratterizzati diversi substrati a base di biopolimeri come punto di partenza per la creazione dispositivi elettronici. Il lavoro svolto è stato recentemente pubblicato sulla rivista Applied materials & interfaces con il titolo “Bioplastics and carbon-based sustainable materials, components, and devices: toward green electronics”.

Proplast si è occupata della formulazione e realizzazione di compound a base PLA e PHB, con e senza l’utilizzo di plastificanti, e della successiva filmatura in bolla. Tali film sono stati inviati all’università di Oulu, che si è occupata della realizzazione dei dispositivi elettronici e della loro validazione. Per ricreare dei dispositivi dielettrici, i film di PLA-PHB hanno subito un trattamento al plasma volto a migliorarne le proprietà superficiali, che ha permesso la deposizione di nanotubi di carbonio a partire da una soluzione acquosa e la stampa a getto di inchiostro per creare pattern conduttivi, anche con inchiostri metallici. I film hanno mostrato buoni risultati, comparabili a quelli ottenuti dai normali substrati come vetro, allumina e silice. Inoltre, è stato realizzato un compound di PLA con lignina pirolizzata e nanotubi di carbonio che ha mostrato buone proprietà di schermatura dall’interferenza elettromagnetica.

In futuro, migliorando ulteriormente la stabilità termica dei biopolimeri tramite cariche o additivi sarà possibile utilizzarli in processi di fabbricazione dei componenti microelettronici svolti in condizioni più critiche. Tuttavia, già dai risultati ottenuti in questo studio è evidente la possibilità di realizzare dispositivi e componenti elettronici con polimeri biobased e biodegradabili, che oltre ad essere un’alternativa ai materiali metallici, contribuirebbero alla fabbricazione di prodotti più sostenibili.

Alice Bettozzi