Slitesterk elektronikk for et bedre miljø

Bærekraftig design av elektronikk er en av de største tekniske utfordringene i vår tid. Elektroniske systemer må kunne tåle ekstreme forhold som varme, fuktighet og vibrasjon — og likevel være reparerbare eller resirkulerbare ved slutten av levetiden. For å mestre denne utfordringen fokuserer Nora Jeskes forskning på innovative, miljøvennlige materialer og tilkoblingsteknologier for elektroniske systemer. Hun utvikler også datadrevne metoder for å evaluere elektronikk og estimere deres gjenværende levetid. Dette løser det økende problemet med elektronisk avfall og støtter implementeringen av Siemens Eco Tech-kriteriene. For disse bidragene har hun blitt hedret med Årets oppfinner Award 2025 i kategorien «Nykommer».

Sølvsintring — nøkkelteknologi for større pålitelighet og lengre levetid

Å øke påliteligheten og levetiden til kraftelektronikk er et sentralt fokus i Jeskes forskning. En viktig tilnærming er bruken av sølvsintringsteknologi for innovative monterings- og tilkoblingsløsninger. Ved sølvsintring presses små sølvpartikler sammen under trykk og moderat varme for å danne en fast, elektrisk ledende forbindelse. I motsetning til lodding er det ingen smelting av metallene, men snarere en diffusjonsprosess som skaper et stabilt og høytemperaturbestandig sammensatt lag. Takket være de utmerkede termiske egenskapene til sølv, gir denne teknikken store fordeler: bedre varmespredning, økt pålitelighet og lengre levetid. Jeske jobber for å forbedre bærekraften til denne teknologien ytterligere. Hennes fokus er på å optimalisere prosesskjeder for å kombinere sølvsintring med andre produksjonstrinn. Målet er å forkorte prosesstider, spare energi og samtidig øke påliteligheten for å produsere robuste, kompakte og holdbare moduler for kraftelektronikk.

I tillegg til å øke påliteligheten fokuserer Jeske også på hvordan elektronikk kan gjenbrukes og resirkuleres — og hvordan produksjonen kan gjøres mer ressurseffektiv. Sammen med elektronikkproduksjonsteamet i Berlin utvikler hun tilnærminger for en automatisert separasjonsprosess for kretskort og elektroniske komponenter, metoder for å vurdere gjenbrukbarhet av komponenter og konsepter for gjenvinning av varme og prosessgasser i produksjonen. «Vi ser på hvordan den samlede modulen kan konstrueres for å være holdbar — og likevel fortsatt reparerbar», forklarer Jeske. «Dette er nøkkelen til sirkulær økonomi,» legger hun til.

Elektronikk som forteller historien sin

Et annet fokus i hennes innovative arbeid er å vurdere livssyklusen til elektronikk. Jeske og hennes kolleger utviklet passive strukturer som kan integreres i materialer eller komponenter og reagere tidlig på miljøbelastninger som temperatur eller fuktighet. Dette gir en indikasjon på elektronikkens tilstand og gir beslutningsveiledning for evaluering av gjenværende levetid for et system eller individuelle komponenter.

Dette gjør elektronikk vurderbar basert på data: Hvilke komponenter kan gjenbrukes? Hvilke må byttes ut eller resirkuleres? Hvilken innvirkning har dette på den gjenværende levetiden til det totale systemet? Dette skaper en ny teknisk standard - elektronikk som gir informasjon om sin egen brukshistorikk - og gjør overgangen til en sirkulær økonomi målbar og kontrollerbar.

Fra teknologi til strategi

Ved siden av teknisk utvikling undersøker Jeske måter å innlemme disse løsningene i fremtidige produktgenerasjoner og Siemens' bærekraftsstrategier. Som Senior Key Expert ved Siemens Foundational Technologies, i tillegg til forskningen, er hun også involvert i trendradarer og forskningsinitiativer som identifiserer bærekraftige materialer og sirkulære designprinsipper for elektronikk på et tidlig stadium.

Jeskes karriere har blitt formet av et stipend fra German Academic Scholarship Foundation og hennes tverrfaglige vei mellom teknologi, sosiale spørsmål og rådgivningstjenester. Det er viktig for henne å «få til endring gjennom mine egne handlinger» - en påstand som gjenspeiles i oppfinnelsene hennes. Målet med arbeidet hennes er å redusere elektronisk avfall over hele verden, spare ressurser og designe elektroniske systemer på en slik måte at de kan brukes lenger, repareres og til slutt bedre resirkuleres - et viktig bidrag til sirkulær økonomi.