El diseño sustentable de la electrónica es uno de los mayores retos técnicos de nuestro tiempo. Los sistemas electrónicos deben ser capaces de soportar condiciones extremas como el calor, la humedad y las vibraciones y, sin embargo, ser reparables o reciclables al final de su vida útil. Para dominar este desafío, la investigación de Nora Jeske se centra en materiales innovadores y respetuosos con el medio ambiente y tecnologías de conexión para sistemas electrónicos. También está desarrollando métodos basados en datos para evaluar la electrónica y estimar su vida útil restante. Esto aborda el creciente problema de los residuos electrónicos y apoya la implementación de los criterios Siemens Eco Tech. Por estas contribuciones, ha sido galardonada con el premio Inventor del Año 2025 en la categoría “Newcomer”.
Sinterización de plata: tecnología clave para una mayor confiabilidad y una vida útil más larga
Aumentar la confiabilidad y la vida útil de la electrónica de potencia es un enfoque central de la investigación de Jeske. Un enfoque importante es el uso de la tecnología de sinteración de plata para soluciones innovadoras de ensamblaje y conectividad. En la sinterización de plata, las diminutas partículas de plata se presionan juntas bajo presión y calor moderado para formar un compuesto sólido, eléctricamente conductor. A diferencia de la soldadura, no hay fusión de los metales, sino más bien un proceso de difusión que crea una capa compuesta estable y resistente a altas temperaturas. Gracias a las excelentes propiedades térmicas de la plata, esta técnica ofrece grandes ventajas: mejor disipación del calor, mayor fiabilidad y una vida útil más larga. Jeske está trabajando para mejorar aún más la sostenibilidad de esta tecnología. Su enfoque está en optimizar las cadenas de proceso para combinar la sinterización de plata con otros pasos de fabricación. El objetivo es acortar los tiempos de proceso, ahorrar energía y simultáneamente aumentar la confiabilidad para producir módulos robustos, compactos y duraderos para la electrónica de potencia.
Además de aumentar la confiabilidad, Jeske también centra su atención en cómo la electrónica se puede reutilizar y reciclar, y cómo la fabricación puede ser más eficiente en términos de recursos. Junto con el equipo de Manufactura Electrónica en Berlín, está desarrollando enfoques para un proceso de separación automatizado para placas de circuito impreso y componentes electrónicos, métodos para evaluar la reutilización de componentes, y conceptos para recuperar calor y gases de proceso en producción. “Estamos viendo cómo se puede construir el módulo general para que sea duradero y, sin embargo, seguir siendo reparable”, explica Jeske. “Esta es la clave de la economía circular”, agrega.
Electrónica que cuenta su historia
Otro enfoque de su innovador trabajo es evaluar el ciclo de vida de la electrónica. Jeske y sus colegas desarrollaron estructuras pasivas que pueden integrarse en materiales o componentes y reaccionar temprano a las tensiones ambientales como la temperatura o la humedad. Esto da una indicación del estado de la electrónica y ofrece orientación para la toma de decisiones para evaluar la vida útil restante de un sistema o componentes individuales.
Esto hace que la electrónica sea evaluable en base a datos: ¿Qué componentes se pueden reutilizar? ¿Cuáles necesitan ser reemplazados o reciclados? ¿Qué impacto tiene esto en la vida útil restante del sistema en general? Esto crea un nuevo estándar técnico, electrónica que proporciona información sobre su propio historial de uso, y hace que la transición a una economía circular sea medible y controlable.
De la tecnología a la estrategia
Junto con el desarrollo técnico, Jeske está explorando formas de incorporar estas soluciones en las futuras generaciones de productos y en las estrategias de sostenibilidad de Siemens. Como Experta Clave Senior en Siemens Foundational Technologies, además de su investigación, también está involucrada en radares de tendencias e iniciativas de investigación que identifican materiales sostenibles y principios de diseño circular para la electrónica en una etapa temprana.
La carrera de Jeske ha sido moldeada por una beca de la German Academic Scholarship Foundation y su trayectoria interdisciplinaria entre tecnología, temas sociales y servicios de asesoría. Para ella es importante “lograr el cambio a través de mis propias acciones”, afirmación que se refleja en sus inventos. El objetivo de su trabajo es reducir los residuos electrónicos en todo el mundo, conservar recursos y diseñar sistemas electrónicos de tal manera que puedan ser utilizados por más tiempo, reparados y en última instancia mejor reciclados, una importante contribución a la economía circular.