Patvari elektronika geresnei aplinkai

Tvarus elektronikos dizainas yra vienas didžiausių mūsų laikų techninių iššūkių. Elektroninės sistemos turi būti atsparios ekstremalioms sąlygoms, tokioms kaip karštis, drėgmė ir vibracija, ir vis tiek turi būti remontuojamos arba perdirbamos jų eksploatavimo pabaigoje. Norėdami įvaldyti šį iššūkį, Nora Jeske tyrimai orientuoti į novatoriškas, aplinką tausojančias medžiagas ir prijungimo technologijas elektroninėms sistemoms. Ji taip pat kuria duomenimis pagrįstus metodus, skirtus įvertinti elektroniką ir įvertinti likusią jų gyvavimo trukmę. Taip sprendžiama didėjanti elektronikos atliekų problema ir remiamas “Siemens Eco Tech” kriterijų įgyvendinimas. Už šiuos indėlius ji buvo pagerbta Metų išradėjo apdovanojimu 2025 m. kategorijoje “Naujokas”.

Sidabrinis sukepinimas — pagrindinė technologija, užtikrinanti didesnį patikimumą ir ilgesnį tarnavimo laiką

Jėzaus elektronikos patikimumo ir tarnavimo laiko didinimas yra pagrindinis Jeske tyrimų dėmesys. Svarbus požiūris yra sidabro sukepinimo technologijos naudojimas novatoriškiems surinkimo ir jungiamumo sprendimams. Sidabro sukepinimo metu mažytės sidabro dalelės spaudžiamos kartu esant slėgiui ir vidutiniam karščiui, kad susidarytų kietas, elektrai laidus junginys. Skirtingai nuo litavimo, nėra metalų lydymo, o difuzijos procesas, sukuriantis stabilų ir aukštai temperatūrai atsparų junginio sluoksnį. Dėl puikių šiluminių sidabro savybių ši technika turi didelių privalumų: geresnį šilumos išsklaidymą, didesnį patikimumą ir ilgesnį tarnavimo laiką. Jeske stengiasi toliau didinti šios technologijos tvarumą. Jos dėmesys skiriamas proceso grandinių optimizavimui, kad sidabro sukepinimą derintų su kitais gamybos etapais. Tikslas yra sutrumpinti procesų laiką, taupyti energiją ir kartu padidinti patikimumą, kad būtų pagaminti tvirti, kompaktiški ir ilgaamžiai galios elektronikos moduliai.

Be patikimumo didinimo, Jeske taip pat sutelkia dėmesį į tai, kaip elektronika gali būti pakartotinai naudojama ir perdirbama — ir kaip gamyba gali būti efektyvesnė naudojant išteklius. Kartu su elektronikos gamybos komanda Berlyne ji kuria metodus, kaip automatizuoti spausdintinių plokščių ir elektroninių komponentų atskyrimo procesą, komponentų pakartotinio naudojimo įvertinimo metodus ir šilumos ir proceso dujų atgavimo gamyboje koncepcijas. “Mes žiūrime, kaip bendras modulis gali būti sukonstruotas taip, kad būtų patvarus ir vis dėlto išliktų pataisomas”, - aiškina Jeske. “Tai yra žiedinės ekonomikos raktas”, - priduria ji.

Elektronika, pasakojanti savo istoriją

Kitas jos novatoriško darbo akcentas yra elektronikos gyvavimo ciklo vertinimas. Jeske ir jos kolegos sukūrė pasyvias struktūras, kurias galima integruoti į medžiagas ar komponentus ir anksti reaguoti į aplinkos įtempius, tokius kaip temperatūra ar drėgmė. Tai rodo elektronikos būklę ir siūlo sprendimų priėmimo gaires, kaip įvertinti likusį sistemos ar atskirų komponentų tarnavimo laiką.

Dėl to elektronika gali būti vertinama remiantis duomenimis: kuriuos komponentus galima naudoti pakartotinai? Kuris turi būti pakeistas ar perdirbtas? Kokį poveikį tai turi likusiam visos sistemos tarnavimo laikui? Tai sukuria naują techninį standartą — elektroniką, teikiančią informaciją apie jų pačių naudojimo istoriją — ir padaro perėjimą prie žiedinės ekonomikos išmatuojamu ir kontroliuojamu.

Nuo technologijos iki strategijos

Kartu su technine plėtra, Jeske ieško būdų, kaip įtraukti šiuos sprendimus į ateities produktų kartas ir “Siemens” tvarumo strategijas. Būdama “Siemens Foundational Technologies” vyresnioji pagrindinė ekspertė, be savo mokslinių tyrimų, ji taip pat dalyvauja tendencijų radaruose ir mokslinių tyrimų iniciatyvose, kuriose ankstyvoje stadijoje nustatomos tvarios medžiagos ir žiedinio dizaino principai elektronikai.

Jeske karjerą formavo Vokietijos akademinių stipendijų fondo stipendija ir jos tarpdisciplininis kelias tarp technologijų, socialinių klausimų ir konsultavimo paslaugų. Jai svarbu “atnešti pokyčius mano paties veiksmais” — tai teiginys, atsispindintis jos išradimuose. Jos darbo tikslas — visame pasaulyje sumažinti elektronikos atliekų kiekį, tausoti išteklius ir suprojektuoti elektronines sistemas taip, kad jas būtų galima ilgiau naudoti, taisyti ir galiausiai geriau perdirbti — svarbus indėlis į žiedinę ekonomiką.