来自马里兰大学佐治亚理工学院圣母大学的研究团队开发出一种新型3D打印技术,能够使用完全可回收材料制造印刷电路板(PCB)。这意味着PCB可以被溶解后,材料百分之百回收用于制造新电路板。

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根据发表于ResearchGate的论文,这项名为DissolvPCB的技术采用聚乙烯醇(PVA)作为打印丝材,通过形成带有中空通道的基板后注入镓铟共晶合金(EGaIn)液态金属。当电路板浸入水中时,PVA基板会完全溶解,从而轻松分离电子元件——研究团队可回收液态金属,并将溶解后的PVA溶液重新挤出成型。实验数据显示材料回收率高达PVA 99.4%EGaIn 98.6%

该技术特别适用于实验验证和原型开发阶段,无需为每次设计迭代重新订购或打印电路板。相较于传统FR-4材质PCB需要通过人工拆解、粉碎、高温化学处理等复杂工序的回收方式,这种方案的可持续性优势显著。

研究团队同步开发了FreeCAD插件,可将KiCad设计的PCB文件自动转换为兼容熔融沉积成型(FDM)3D打印的格式,无需人工调整设计即可适配PVA基板与液态金属工艺。该技术同时支持通孔插件表面贴装元件,能适应多种电路设计方案。

研究指出,该方法还可拓展应用于三维电路拓扑结构和变形器件制造。经测试,DissolvPCB可承载最高5A电流(符合USB-IF最大标准)及10MHz高频信号,完全满足设备同步与测试需求。

虽然该技术不适用于手机等耐用电子产品,但特别适合需要频繁进行电路实验的工程实验室和创客空间。除了减少电子废弃物,还能显著降低研发成本——工程师无需为每个原型重复采购新材料。


文章标签: #3D打印 #可回收 #电路板 #液态金属 #环保

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