Malzeme Mikrocerrahisi ile E-Atıklar, Güçlü Koruyucu Tabakalara Dönüşüyor

01 Ağustos 2020 Dergi:

Avustralyalı araştırmacılar, eski elektronik cihazların veya e-atıkların geri dönüşümü için yenilikçi bir fikir geliştirdi. Bu sürece “malzeme mikrocerrahi” diyorlar ve bunu eski baskılı devre kartlarını dönüştürmek ve bileşenlerinden metaller için güçlü bir koruyucu kaplama geliştirmek için kullandıklarını söylüyorlar.
NSW Üniversitesi'nden Veena Sahajwalla ve Rumana Hossain'in ACS Omega dergisinde yer alan bir makalesinde anlatılan “radikal, yeni yaklaşım”, yüksek sıcaklık reaksiyonlarından yararlanıyor. Yöntem için “insan vücudu üzerinde çalışırken tıp cerrahları tarafından kullanılan ilkelerden” ilham alındı.
E-atıkların geri dönüşümü, çok sayıda farklı değerli malzeme içermesi nedeniyle çok zordur. Araştırmacılar, “Cam, metaller ve plastikler e-atıklar içinde, konvansiyonel geri dönüşümde kontaminasyonu gidermenin mümkün olmayacağı şekilde yer almaktadır” diyor.
Önceki çalışmalar üzerine inşa edilen yeni proje, atıklardaki kimyasal bağların seçici bir şekilde kırılması ve yeni, çevre dostu malzemeler oluşturmak için yapılandırılmasının mümkün olduğunu göstermektedir. Bu şekilde, araştırmacılar bir cam ve plastik karışımını silika içeren seramiklere dönüştürdüler ve devre kartlarından bakır elde ettiler.
Sahajwalla ve Hossain, bakır ve silika bileşiklerini e-atıklardan çıkardıktan sonra, metal yüzeyleri korumak için ideal, dayanıklı yeni bir hibrit malzeme oluşturmak için birleştirebileceklerini düşündüler.
Bunu yapmak için, önce eski bilgisayar monitörlerinden cam ve plastik tozu 1500 santigrat dereceye kadar ısıtarak silikon karbür nanoteller ürettiler. Daha sonra nanotelleri topraklama devre kartları ile birleştirdiler, karışımı çelik bir potaya koyup tekrar ısıttılar.
Bu kez seçilen termal dönüşüm sıcaklığı 1000 derece idi ve bu işlem, bakırın erimesi, çeliğin üzerinde silikon-karbür ile zenginleştirilmiş bir hibrid tabaka oluşturması için yapıldı.
Mikroskop görüntüleri, nano ölçekli bir girintiye temasla, hibrid tabakanın çatlama olmadan çeliğe sıkıca tutturulduğunu ortaya koydu. Ayrıca çeliğin sertliğini %125 oranında artırdı.
Araştırmacılar, “Bu teknik, atık malzemeleri, temel, kaynak malzemelerde görülenlere üstün özelliklere sahip yeni hibrid yüzey kaplamalarına dönüştürme potansiyeline sahip” diyor.

Kaynak: Cosmos Magazine