Holdbar elektronik til et bedre miljø

Bæredygtigt design af elektronik er en af de største tekniske udfordringer i vores tid. Elektroniske systemer skal kunne modstå ekstreme forhold som varme, fugtighed og vibrationer — og alligevel være reparerbare eller genanvendelige i slutningen af deres levetid. For at klare denne udfordring fokuserer Nora Jeskes forskning på innovative, miljøvenlige materialer og forbindelsesteknologier til elektroniske systemer. Hun udvikler også datadrevne metoder til evaluering af elektronik og estimering af deres resterende levetid. Dette løser det voksende problem med elektronisk affald og understøtter implementeringen af Siemens Eco Tech-kriterierne. For disse bidrag er hun blevet hædret med Årets Opfinder Award 2025 i kategorien „Newcomer“.

Sølvsintring — nøgleteknologi for større pålidelighed og længere levetid

At øge pålideligheden og levetiden for kraftelektronik er et centralt fokus for Jeskes forskning. En vigtig tilgang er brugen af sølvsintringsteknologi til innovative monterings- og tilslutningsløsninger. Ved sølvsintring presses små sølvpartikler sammen under tryk og moderat varme til dannelse af en fast, elektrisk ledende forbindelse. I modsætning til lodning er der ingen smeltning af metallerne, men snarere en diffusionsproces, der skaber et stabilt og højtemperaturbestandigt sammensat lag. Takket være sølvets fremragende termiske egenskaber giver denne teknik store fordele: bedre varmeafledning, øget pålidelighed og længere levetid. Jeske arbejder på yderligere at forbedre bæredygtigheden af denne teknologi. Hendes fokus er på at optimere proceskæder for at kombinere sølvsintring med andre fremstillingstrin. Målet er at forkorte procestider, spare energi og samtidig øge pålideligheden for at producere robuste, kompakte og holdbare moduler til kraftelektronik.

Ud over at øge pålideligheden fokuserer Jeske også på, hvordan elektronik kan genbruges og genbruges — og hvordan produktionen kan gøres mere ressourceeffektiv. Sammen med Electronics Manufacturing teamet i Berlin udvikler hun tilgange til en automatiseret separationsproces for printkort og elektroniske komponenter, metoder til vurdering af genanvendelighed af komponenter og koncepter til genvinding af varme og procesgasser i produktionen. „Vi ser på, hvordan det samlede modul kan konstrueres til at være holdbart - og alligevel forblive reparerbart,“ forklarer Jeske. „Dette er nøglen til den cirkulære økonomi,“ tilføjer hun.

Elektronik, der fortæller deres historie

Et andet fokus i hendes innovative arbejde er at vurdere elektronikens livscyklus. Jeske og hendes kolleger udviklede passive strukturer, der kan integreres i materialer eller komponenter og reagere tidligt på miljøbelastninger som temperatur eller fugtighed. Dette giver en indikation af elektronikkens tilstand og giver beslutningsvejledning til evaluering af den resterende levetid for et system eller individuelle komponenter.

Dette gør elektronik vurderbar baseret på data: Hvilke komponenter kan genbruges? Hvilke skal udskiftes eller genbruges? Hvilken indvirkning har dette på den resterende levetid for det samlede system? Dette skaber en ny teknisk standard - elektronik, der giver information om deres egen brugshistorik - og gør overgangen til en cirkulær økonomi målbar og kontrollerbar.

Fra teknologi til strategi

Sideløbende med den tekniske udvikling undersøger Jeske måder at indarbejde disse løsninger i fremtidige produktgenerationer og Siemens' bæredygtighedsstrategier. Som Senior Key Expert hos Siemens Foundational Technologies er hun ud over sin forskning også involveret i trendradarer og forskningsinitiativer, der identificerer bæredygtige materialer og cirkulære designprincipper for elektronik på et tidligt tidspunkt.

Jeskes karriere er blevet formet af et stipendium fra German Academic Scholarship Foundation og hendes tværfaglige vej mellem teknologi, sociale spørgsmål og rådgivning. Det er vigtigt for hende at „skabe forandring gennem mine egne handlinger“ - en påstand, der afspejles i hendes opfindelser. Målet med hendes arbejde er at reducere elektronisk affald på verdensplan, spare ressourcer og designe elektroniske systemer på en sådan måde, at de kan bruges længere, repareres og i sidste ende bedre genbruges - et vigtigt bidrag til den cirkulære økonomi.