Leiterplatten, die auf Bäumen wachsen?

Rund 62 Millionen Tonnen Elektroschrott fallen weltweit jedes Jahr an – ein Großteil davon, etwa 60 Prozent, besteht aus gedruckten Leiterplatten. Sie sind Bestandteil fast jedes elektronischen Geräts, vom Smartphone bis zum Computer, und verbinden die in ihnen verwendeten elektronischen Komponenten. Herkömmliche Leiterplatten bringen zwei Probleme mit sich: Sie werden aus nicht-nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und sie lassen sich nur mit großem Aufwand recyclen. 

Die Innovation der Forschung am Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (DC-IAPP) liegt darin, dass die Syntheseleistung der Natur als Vorbild dient, um zur Lösung eines menschengemachten Problems beizutragen. Das filigrane Gefäßsystem der Blätter wird als natürliches Gerüst genutzt und mit biobasierten Kunststoffen aufgefüllt. So entsteht ein neuartiges Material für nachhaltige Leiterplatten, die die herkömmlichen Bauteile ersetzen können. Gelingt dies, kann das Projekt einen großen Beitrag zu einer fossilfreien Zukunft leisten. Bei der Herstellung würden einerseits weniger Energie und keine fossilen Rohstoffe benötigt werden und andererseits wären die entstehenden Leiterplatten biologisch abbaubar, so dass sich die übrigen Komponenten wiederverwenden lassen. 

"Das Projekt gibt uns die Möglichkeit, nicht nur recyclebare Leiterplatten aus natürlichen Blättern zu entwickeln, sondern auch vielfältige material- und prozessspezifische Aspekte hin zu einer vollständigen Kreislaufwirtschaft völlig neu zu erforschen. Ich freue mich auf spannende Jahre der Forschung und Entwicklung, und hoffe, dass die bio-basierten Materialkonzepte, die von uns erfunden wurden, einen echten Beitrag zur grünen Transformation unserer Wirtschaft liefern können", so Prof. Kleemann. Am Institut für Angewandte Physik und dem Integrated Center for Applied Physics und Photonic Materials der Technischen Universität Dresden leitet er die Gruppe "Organic Devices and Systems“. Mit seinem Team geht er der Frage nach, wie elektronische Systeme nachhaltig gestaltet werden können. Dabei erstrecken sich seine Arbeiten von fundamentalen physikalischen und materialwissenschaftlichen Fragenstellungen, über prozesstechnische Forschung bis hin zur Systemintegration und Methoden des neuromorphen Rechnens.