Izturīga elektronika labākai videi

Ilgtspējīgs elektronikas dizains ir viens no lielākajiem mūsu laika tehniskajiem izaicinājumiem. Elektroniskajām sistēmām jābūt spējīgām izturēt ekstremālus apstākļus, piemēram, karstumu, mitrumu un vibrāciju, un tomēr to ekspluatācijas beigās jābūt labojamām vai pārstrādājamām. Lai apgūtu šo izaicinājumu, Nora Jeske pētījumi koncentrējas uz inovatīviem, videi draudzīgiem materiāliem un elektronisko sistēmu savienojumu tehnoloģijām. Viņa arī izstrādā uz datiem balstītas metodes elektronikas novērtēšanai un to atlikušā kalpošanas laika novērtēšanai. Tas risina pieaugošo elektronisko atkritumu problēmu un atbalsta Siemens Eco Tech kritēriju ieviešanu. Par šiem ieguldījumiem viņa ir godināta ar gada izgudrotāja balvu 2025 kategorijā “Jaunpienācējs”.

Sudraba saķepināšana — galvenā tehnoloģija lielākai uzticamībai un ilgākam kalpošanas laikam

Jeske pētījumu centrālais fokuss ir jaudas elektronikas uzticamības un kalpošanas laika palielināšana. Svarīga pieeja ir sudraba saķepināšanas tehnoloģijas izmantošana inovatīviem montāžas un savienojamības risinājumiem. Sudraba saķepināšanā sīkas sudraba daļiņas tiek saspiestas kopā zem spiediena un mērena karstuma, veidojot cietu, elektriski vadošu savienojumu. Atšķirībā no lodēšanas, nav metālu kušanas, bet drīzāk difūzijas process, kas rada stabilu un augstas temperatūras izturīgu savienojuma slāni. Pateicoties izcilajām sudraba termiskajām īpašībām, šī metode piedāvā lielas priekšrocības: labāku siltuma izkliedi, paaugstinātu uzticamību un ilgāku kalpošanas laiku. Jeske strādā, lai vēl vairāk uzlabotu šīs tehnoloģijas ilgtspējību. Viņas uzmanība tiek pievērsta procesa ķēžu optimizēšanai, lai apvienotu sudraba saķepināšanu ar citiem ražošanas posmiem. Mērķis ir saīsināt procesa laiku, ietaupīt enerģiju un vienlaikus palielināt uzticamību, lai ražotu izturīgus, kompaktus un izturīgus moduļus jaudas elektronikai.

Papildus uzticamības palielināšanai Jeske pievērš uzmanību arī tam, kā elektroniku var atkārtoti izmantot un pārstrādāt, un kā ražošanu var padarīt resursu ziņā efektīvāku. Kopā ar elektronikas ražošanas komandu Berlīnē viņa izstrādā pieejas iespiedshēmu plates un elektronisko komponentu automatizētam atdalīšanas procesam, metodes komponentu atkārtotas izmantojamības novērtēšanai un koncepcijas siltuma un procesa gāzu atgūšanai ražošanā. “Mēs skatāmies, kā kopējo moduli var izveidot tā, lai tas būtu izturīgs un tomēr paliktu labojams,” skaidro Jeske. “Šī ir aprites ekonomikas atslēga,” viņa piebilst.

Elektronika, kas stāsta savu stāstu

Vēl viens viņas novatoriskā darba uzmanības centrs ir elektronikas dzīves cikla novērtēšana. Jeske un viņas kolēģi izstrādāja pasīvas struktūras, kuras var integrēt materiālos vai sastāvdaļās un agri reaģēt uz vides spriedzi, piemēram, temperatūru vai mitrumu. Tas norāda uz elektronikas stāvokli un piedāvā lēmumu pieņemšanas vadlīnijas sistēmas vai atsevišķu komponentu atlikušā kalpošanas laika novērtēšanai.

Tas padara elektroniku novērtējamu, pamatojoties uz datiem: kādus komponentus var izmantot atkārtoti? Kas ir jānomaina vai jāpārstrādā? Kāda ir ietekme uz visas sistēmas atlikušo kalpošanas laiku? Tas rada jaunu tehnisko standartu — elektroniku, kas sniedz informāciju par viņu pašu lietošanas vēsturi — un padara pāreju uz aprites ekonomiku izmērāmu un kontrolējamu.

No tehnoloģijas līdz stratēģijai

Līdztekus tehniskajai attīstībai Jeske pēta veidus, kā šos risinājumus iekļaut nākamajās produktu paaudzēs un Siemens ilgtspējības stratēģijās. Kā Siemens Foundational Technologies vecākā galvenā eksperte papildus saviem pētījumiem viņa ir iesaistīta arī tendenču radaros un pētniecības iniciatīvās, kas agrīnā stadijā identificē ilgtspējīgus materiālus un elektronikas apļveida dizaina principus.

Jeskes karjeru ir veidojusi Vācijas Akadēmisko stipendiju fonda stipendija un viņas starpdisciplinārais ceļš starp tehnoloģijām, sociālajiem jautājumiem un konsultāciju pakalpojumiem. Viņai ir svarīgi “panākt pārmaiņas ar manām darbībām” - apgalvojums, kas atspoguļojas viņas izgudrojumos. Viņas darba mērķis ir samazināt elektronisko atkritumu daudzumu visā pasaulē, ietaupīt resursus un izstrādāt elektroniskās sistēmas tā, lai tās varētu izmantot ilgāk, labot un galu galā labāk pārstrādāt, kas ir nozīmīgs ieguldījums aprites ekonomikā.