用樹葉製造電路板取代傳統電路板，可生物分解不用擔心廢棄回收問題

德國德累斯頓工業大學（TU Dresden）的研究人員開發出一種可用樹葉製成的可生物分解材料，用以替代傳統電子裝置中的印刷電路板（PCB）。

從玩具到智慧手機，電子設備都由電路組成。製造這些電路都需要用到印刷電路板（PCB）。 PCB基材普遍是以基板的絕緣、材料成分或耐燃特性作分類，常見的原料為電木板、玻璃纖維，以及各式的塑膠板。 PCB基板的製造商普遍會以一種以玻璃纖維不織物料以及環氧樹脂樹脂組成的絕緣預浸漬材料（prepreg），再以和銅箔壓製成銅箔基板備用。

這些材料中的大多數都無法回收利用，更不用說可生物分解了。鑒於每年電子廢棄物的數量高達 6000 多萬噸（其中全球超過 75% 的電子廢棄物未被收集起來），迫切需要可持續的替代材料。

根據本月發表在《科學進展》（Science Advances）上的報告，TU Dresden開發的這種名為「leaftronics」的樹葉電路板，有望顯著減少人類每年產生的數千萬噸電子廢物。

研究人員發現，樹葉雖然可生物分解，但其「骨架」——由木質纖維素組成的高度分枝細脈網路——賦予了其超強的耐久性，使其能夠抵禦強風和極端環境。研究人員通過化學處理去除了葉片的細胞組織，僅保留骨架結構，並用乙基纖維素（一種堅韌的可生物降解聚合物）填充細脈孔隙，製成柔性電路板。

這種「leaftronics」電路板經受住了各種電子製造工藝的考驗，包括雷射切割電路板形狀、用商用銀墨水印刷電路，以及銲接電子元件等操作。

更重要的是，leaftronics不僅性能可靠，還能自然分解。研究人員將其置於超音波酸浴中，成功回收昂貴的金屬和電子元件，而電路板基材在堆肥條件下僅一個月便開始分解。

此外，研究表明，leaftronics的生產過程排放的溫室氣體遠低於傳統PCB。

leaftronics代表了電子材料領域的一種新模式，即利用生物結構來增強聚合物的性能，而無需進行大量化學改性。除了具備技術優勢外，leaftronics所耗的碳足跡比紙張還要低三倍。 

一旦電子設備達到使用壽命期限，leaftronics基底可以很容易地在土壤中分解，或者在沼氣廠中進行處理，以便提取電子元件或貴重金屬材料用於回收利用。 

leaftronics的發展可能對從消費電子到可再生能源等眾多行業產生深遠影響。隨著全球對綠色技術的推動日益加強，leaftronics 讓我們得以一窺電子產品的未來 —— 高性能設備能夠與環境可持續性共存。

「這項工作展現了自然與技術大有可為的融合，在我們努力減少廢棄物以及應對氣候變化的過程中，為我們提供了一條可持續的前進道路，是邁向電子領域迴圈經濟的一步，」德累斯頓跨學科應用物理與光子材料集成中心（DC IAPP）主任卡爾・利奧表示。

• 來源：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq3276