导读：现代电子产品开发中，大量被快速制作和废弃的原型电路板，因产品设计时缺乏环保考量，加剧了全球电子垃圾污染危机。为此，研究人员正致力于研发一种可回收性极高的新型印刷电路板：回收过程简单到只需将电路板浸入水中，即可自行溶解。
△只需将电路板溶解在水中，即可回收剩余的导电材料，从而实现电路板的回收利用
近期，来自美国马里兰大学（UMD）、圣母大学和佐治亚理工学院的研究团队近日联合开发出一种创新的可回收3D打印电路板制造方法DissolvPCB。这种方法操作简便、成本低廉，可使用标准熔融沉积成型（FDM）3D打印机实现电路板的快速生产与回收，极大推动了电子制造领域的可持续发展。
△采用DissolvPCB技术回收循环体系展示
3D打印可回收电子产品的开发
这种可回收电路板采用一种名为聚乙烯醇（PVA）的水溶性合成聚合物作为基材，并采用一种名为镓铟合金（EGaIn）的液态金属合金作为导体材料。电路板报废后，PVA会溶解于水中，而EGaIn材料则会聚集形成可重复使用的液态金属珠，便于回收并用于制造新的电路板。在初步测试中，由马里兰大学牵头的多机构合作团队发现，此种方法实现了98%的材料回收率。
研究人员在韩国举行的ACM用户界面软件与技术研讨会（UIST）上发表了一篇论文，详细介绍了他们的方法，并荣获最佳论文奖。DissolvPCB还在UIST的演示类别中获得了可持续性特别表彰。此外，研究人员还发布了一个用于设计可回收电子产品的开源插件。
△使用自定义CAD插件生成电路3D打印模型：a) KiCad设计图；b) 导线与焊盘模型；c) 电路板基体；d) 含插座的完整组装体
人人可及的可回收3D打印电子产品
这项研究的主要作者、马里兰大学计算机科学系五年级博士生Zeyu Yan表示，这种印刷电路板的回收方法可能是重新思考计算机电子产品制造和回收方式的第一步。
该团队的更广泛目标是让智能手机或大型设备所用的电路板在设备最终组装地附近生产，从而减少脆弱的全球供应链带来的影响。Yan补充道：“最终，我们的愿景是，这些计算设备的所有材料都能在本地生产和回收利用。”
DissolvPCB技术还可以降低可持续印刷电路板生产的成本门槛。马里兰大学高级计算机研究所 (UMIACS) Huaishu Peng教授表示：“任何拥有FDM 3D打印机和马里兰大学团队使用的廉价材料的人都可以迅速开始制作自己的可回收电路板。我希望能够让人们相信，这种方法不仅更具可持续性，而且对他们来说也可能更经济实惠。”
由此可见，电子垃圾危机的根源，部分正来自产品开发中那些“诞生即废弃”的原型电路板。而DissolvPCB技术为我们指明了另一条路径：通过水溶性与可回收设计，它让电路板得以在本地实现从生产、回收到再生的闭环，真正把可持续性设计在了电子产品的起点。
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