Izdržljiva elektronika za bolje okruženje

Održivi dizajn elektronike jedan je od najvećih tehničkih izazova našeg vremena. Elektronički sustavi moraju biti sposobni izdržati ekstremne uvjete kao što su toplina, vlaga i vibracije, a ipak se mogu popraviti ili reciklirati na kraju svog životnog vijeka. Kako bi savladala ovaj izazov, istraživanje Nore Jeske usredotočuje se na inovativne, ekološki prihvatljive materijale i tehnologije povezivanja za elektroničke sustave. Također razvija metode zasnovane na podacima za procjenu elektronike i procjenu njihovog preostalog životnog vijeka. Time se rješava rastući problem elektroničkog otpada i podržava provedbu kriterija Siemens Eco Tech. Za ove doprinose nagrađena je nagradom Izumitelj godine 2025. u kategoriji "Novopridošlica".

Sinteriranje srebra — ključna tehnologija za veću pouzdanost i duži vijek trajanja

Povećanje pouzdanosti i životnog vijeka energetske elektronike središnji je fokus Jeskeovog istraživanja. Važan pristup je korištenje tehnologije sinteriranja srebra za inovativna rješenja za montažu i povezivanje. Kod sinteriranja srebra sitne čestice srebra se pritisnu zajedno pod pritiskom i umjerenom toplinom kako bi se stvorio čvrsti, električno vodljiv spoj. Za razliku od lemljenja, nema topljenja metala, već difuzijskog procesa koji stvara stabilan slojni sloj otporan na visoke temperature. Zahvaljujući izvrsnim toplinskim svojstvima srebra, ova tehnika nudi velike prednosti: bolje rasipanje topline, povećanu pouzdanost i duži životni vijek. Jeske radi na daljnjem poboljšanju održivosti ove tehnologije. Njezin fokus je na optimizaciji procesnih lanaca za kombiniranje sinteriranja srebra s drugim proizvodnim koracima. Cilj je skratiti vrijeme procesa, uštedjeti energiju i istovremeno povećati pouzdanost kako bi se proizveli robusni, kompaktni i izdržljivi moduli za energetsku elektroniku.

Osim povećanja pouzdanosti, Jeske također usmjerava svoju pažnju na to kako se elektronika može ponovno upotrijebiti i reciklirati - te kako se proizvodnja može učiniti učinkovitijom za resurse. Zajedno s timom za proizvodnju elektronike u Berlinu razvija pristupe za automatizirani postupak odvajanja tiskanih ploča i elektroničkih komponenti, metode za procjenu ponovne upotrebljivosti komponenata i koncepte za povrat topline i procesnih plinova u proizvodnji. "Gledamo kako se cjelokupni modul može konstruirati tako da bude izdržljiv - a opet i dalje popravljiv", objašnjava Jeske. "To je ključ kružnog gospodarstva", dodaje ona.

Elektronika koja priča svoju priču

Još jedan fokus njezina inovativnog rada je procjena životnog ciklusa elektronike. Jeske i njezini kolege razvili su pasivne strukture koje se mogu integrirati u materijale ili komponente i rano reagirati na stresove iz okoliša poput temperature ili vlage. To daje naznaku stanja elektronike i nudi smjernice za donošenje odluka za procjenu preostalog vijeka trajanja sustava ili pojedinih komponenti.

To čini elektroniku procjenjivom na temelju podataka: Koje se komponente mogu ponovno upotrijebiti? Koje je potrebno zamijeniti ili reciklirati? Kakav utjecaj to ima na preostali životni vijek cjelokupnog sustava? Time se stvara novi tehnički standard - elektronika koja pruža informacije o vlastitoj povijesti korištenja - i čini prijelaz na kružno gospodarstvo mjerljivim i kontroliranim.

Od tehnologije do strategije

Uz tehnički razvoj, Jeske istražuje načine za uključivanje tih rješenja u buduće generacije proizvoda i Siemensove strategije održivosti. Kao viši ključni stručnjak u Siemens Foundational Technologies, osim svog istraživanja, uključena je i u trendove radare i istraživačke inicijative koje identificiraju održive materijale i principe kružnog dizajna za elektroniku u ranoj fazi.

Jeskeinu karijeru oblikovala je stipendija Njemačke zaklade za akademske stipendije i njezin interdisciplinarni put između tehnologije, socijalnih pitanja i savjetodavnih usluga. Važno joj je "donijeti promjene svojim vlastitim postupcima" - tvrdnja koja se odražava u njezinim izumima. Cilj njezina rada je smanjenje elektroničkog otpada širom svijeta, očuvanje resursa i dizajniranje elektroničkih sustava na takav način da se mogu dulje koristiti, popravljati i na kraju bolje reciklirati, što je važan doprinos kružnom gospodarstvu.