Les composants électroniques flexibles tels que les écrans d’affichage pliables et les capteurs portables font fureur maintenant, mais les circuits qui sont plus enclins à se casser signifient un taux de défaillance plus élevé dans ces appareils, ont déclaré des scientifiques. Le résultat laisse présager une charge plus élevée sur l’accumulation de déchets électroniques dans les décharges.

Des études ont montré que ces appareils sont sujets à des défaillances en circuit ouvert dues à des contraintes mécaniques dues à la flexion ou à l’étirement, aux contraintes électriques dues aux décharges électrostatiques dues au contact humain et même à la corrosion due à l’humidité ou à la sueur.

Les appareils menacent d’ajouter à la montagne croissante de déchets électroniques générés dans le monde – 53,6 millions de tonnes ont été générées dans le monde en 2019.

Cependant, une innovation des scientifiques de l’Institut indien des sciences (IISc) sous la forme de circuits d’auto-guérison, pourrait prolonger la longévité de ces appareils et alléger la pression sur les décharges.

«Les défaillances de circuits dans ces dispositifs se produisent en raison de diverses contraintes mécaniques, telles que le roulement et la flexion, la fatigue provoquant la fissuration de« l’interconnectivité »entre les circuits. Cela se traduit par l’apparition de bandes noires sur les écrans, mais la cause de la panne est vraiment plus variée qu’une simple rupture standard entre les circuits. Dans les appareils portables, la corrosion est une autre cause de rupture », a expliqué le professeur agrégé Sanjeev Sambandan, du département d’instrumentation et de physique appliquée de l’IISc, auteur correspondant d’un article publié récemment dans la revue Advanced Electronics Materials.


Un graphique expliquant un nouveau circuit électronique auto-réparateur développé par IISc. L’innovation pourrait aider à donner de la longévité à l’électronique flexible.

Bien que les fabricants de dispositifs portables aient tenté d’atténuer les défaillances de circuits grâce à l’utilisation de polymères et d’autres méthodes de fabrication, l’IISc a déclaré qu’une refonte de la conception des circuits était nécessaire pour garantir la longévité de ces produits.

La propre contribution de l’IISc, faite de concert avec l’Université de Cambridge au Royaume-Uni, est décrite comme un complément aux pratiques de fabrication existantes – c’est-à-dire en utilisant un pico litre d’une «huile» spéciale imprimée sur les circuits.

«Lorsqu’un circuit se rompt, le courant ouvert incite les particules de« l’huile »à s’aligner et à former un pont conducteur, complétant ainsi le circuit et le« guérissant »», a expliqué le professeur Sambandan.

Il a déclaré que l’IISc cherchait également à intégrer la technologie aux satellites produits par l’Organisation indienne de recherche spatiale (Isro).

Les défis des déchets électroniques

Quel serait l’impact sur la production et le recyclage des déchets électroniques en cours? Selon Shobha Raghavan, COO, Saahas Zero Waste (SZW), les déchets électroniques sont déjà devenus une proposition épineuse. Covid-19 aurait entraîné une accumulation de quantités de déchets électroniques.

«Alors que la plupart des produits électroniques ont atteint la fin de leur durée de vie après des années d’utilisation, les gadgets portables ont déjà commencé à arriver dans des paquets de déchets électroniques», a-t-elle déclaré.

Comme les plastiques et le verre ne sont pas recyclables, ils se retrouvent généralement dans des décharges pour y être brûlés. «Le verre des gadgets contient des produits chimiques et il y a donc une décharge toxique lors de la combustion. Il y a une accumulation historique de déchets électroniques et les gadgets trouvent de plus en plus leur place dans le secteur informel, ce qui ajoute à la pollution », a-t-elle ajouté.

Elle a toutefois déclaré que les plus grandes sources de déchets électroniques dans un proche avenir seront les panneaux solaires et les batteries de voitures électriques.

L’Office de contrôle de la pollution de l’État du Karnataka a reconnu que l’élimination des déchets électroniques était un défi.

«Cela est dû au manque de chaîne organisée pour rassembler les différents acteurs. Nous travaillons pour résoudre ce problème », a déclaré Srinivasulu, secrétaire membre de la KSPCB.

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