Новая научно-исследовательская инициатива представлена учёными из Германии, заключающаяся в разработке печатных плат из экологически чистых материалов - бактериальной целлюлозы, как альтернатива традиционным материалам типа FR-4.
Совместный проект под названием Cellutronik был запущен в ноябре 2025 года при финансовой поддержке Федерального Министерства Образования и научных исследований Германии. В проекте участвуют компания Würth Elektronik, Штутгартского университета и Общество прикладных исследований имени Хана-Шиккарда.
В центре внимания проекта — разработка биоразлагаемых носителей для микросхем на основе бактериальной целлюлозы — материала, который производится в лабораторных условиях из побочных продуктов сельского хозяйства, таких как картофельная кожура или батат. С помощью контролируемых микробиологических процессов сырье преобразуется в прочные листовые материалы, которые могут заменить матеиралы печатных плат на основе эпоксидных смол, широко используемые в электронике. По словам исследователей, такой подход может значительно снизить воздействие электронных устройств на окружающую среду на всех этапах их жизненного цикла — от производства до утилизации.
Институт материаловедения Штутгартского университета возглавляет работу по совершенствованию производства целлюлозных волокон. Тем временем компания Würth Elektronik Circuit Board Technology изучает, как можно адаптировать существующие технологии производства печатных плат для работы с новым материалом. Задача компании — обеспечить масштабирование технологии для промышленного использования.
Компания Hahn-Schickard вносит свой вклад в проект, разрабатывая методы аддитивного производства. С помощью цифровой печати токопроводящие дорожки наносятся непосредственно на целлюлозную подложку. Струйная печать медными и серебряными чернилами позволяет точно размещать токопроводящие дорожки, что сокращает расход материала и время производства, а также обеспечивает большую гибкость при проектировании схем.
Подложки на основе целлюлозы и печатные проводящие элементы предназначены для пайки, что позволяет интегрировать электронные компоненты с использованием традиционных производственных процессов. По словам партнеров проекта, эта инициатива отражает более широкий подход к исследованиям и разработкам, в рамках которого особое внимание уделяется сотрудничеству научных кругов и промышленности. Это делается для того, чтобы инновации не оставались в стенах лабораторий, а могли применяться на практике и масштабироваться.
Ожидается, что в рамках проекта будет создан опытный образец многослойной печатной платы, изготовленной с использованием бактериальной целлюлозы и технологий аддитивной печати. Исследователи хотят продемонстрировать, что такие подложки могут не уступать по характеристикам традиционным материалам, но при этом не вредить окружающей среде.
В долгосрочной перспективе, как надеются в консорциуме, эта технология будет способствовать разработке электроники с минимальным воздействием на окружающую среду в конце срока службы, а также внедрению более экологичных методов производства в отрасли.
Источник: https://www.newelectronics.co.uk/content/news/project-explores-bacterial-cellulose-for-sustainable-circuit-boards