電子廢棄物何處去?不僅化身鋼材防護膜、更可提高硬度 125%

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 05 日 16:47 | 分類 環境科學 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


如何回收手機、電腦等電子產品是一件讓人傷透腦筋的過程,畢竟他們通常由兩種或多種材料混合製成,一一分類就是一大工程,不過現在澳洲科學家把直接把玻璃、塑膠加熱碳化,將這些混合物搖身一變製成「鋼材」防護塗層,或許可以加速電子廢棄物的回收速度,並提高經濟效益。

回收主要目的是避免造成二次污染,像是冰箱的零件受損可能造成冷媒外洩、電視螢幕玻璃破裂也有螢光粉外洩的疑慮,因此為了環境保育以及人身安全,回收步驟都需要交給專人,並維持完整機體,不要任意拆解。

以手機來說,裡面有許多零組件,外殼與內裡的材料又包含矽、塑膠與各式金屬,回收時需要將這些材料手動分離,既耗時、人力成本又高,如果可以簡化流程、抑或是讓減少分類步驟就好了,而現在新南威爾士大學推出全新的解決辦法,讓電子廢棄物變成保護鋼材的防護膜。

過去已知可以透過高溫處理,選擇性地破壞和改造廢棄物中的化學鍵,以低成本、不需昂貴原料來製成新型的環保材料,因此團隊藉由此概念,首先將廢棄電腦顯示器上的玻璃和塑膠磨成粉末,在 1,500ºC 烘烤下製成碳化矽(SiC)奈米線,隨後再跟印刷電路板(PCB)顆粒混合,製成富含二氧化矽的陶瓷層,最後一個步驟,則是把混合物放在鋼材上加熱到 1,000ºC,熔化電路板裡面的銅粒子,在鋼的表面形成銅-碳化矽混合層(hybrid layer)。

實驗指出,這種神奇的保護膜可將鋼的硬度提高 125%,耐用性也顯著提高,奈米壓痕試驗後仍牢牢附著在鋼材上,混合塗層也沒有出現裂痕甚至碎裂。

鐵和鋼廣泛應用在建造道路、鐵路、其他基礎設施、設備與建築,現代的體育場、摩天大樓、橋樑與機場也都是用鋼製的支架來支撐,就算是用混凝土的結構,也要用鋼筋來加固,他們是現代建築的基石,想當然愈堅固耐用愈好,而這項研究或許可同步幫助廢棄物回收鏈與建材的發展。

(首圖來源:pixabay

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