Eletrônicos duráveis para um ambiente melhor

O design sustentável dos eletrônicos é um dos maiores desafios técnicos do nosso tempo. Os sistemas eletrônicos devem ser capazes de suportar condições extremas, como calor, umidade e vibração, e ainda assim serem reparáveis ou recicláveis no final de sua vida útil. Para superar esse desafio, a pesquisa de Nora Jeske se concentra em materiais inovadores e ecologicamente corretos e tecnologias de conexão para sistemas eletrônicos. Ela também está desenvolvendo métodos orientados por dados para avaliar eletrônicos e estimar sua vida útil restante. Isso aborda o crescente problema do lixo eletrônico e apoia a implementação dos critérios da Siemens Eco Tech. Ela foi homenageada por essas contribuições com o Prêmio Inventor do Ano 2025 na categoria “Revelação”.

Sinterização de prata – tecnologia essencial para maior confiabilidade e maior vida útil

Aumentar a confiabilidade e a vida útil da eletrônica de potência é o foco central da pesquisa de Jeske. Uma abordagem importante é o uso da tecnologia de sinterização de prata para soluções inovadoras de montagem e conectividade. Na sinterização de prata, pequenas partículas de prata são pressionadas juntas sob pressão e calor moderado para formar um composto sólido e eletricamente condutor. Ao contrário da soldagem, não há fusão dos metais, mas sim um processo de difusão que cria uma camada de composto estável e resistente a altas temperaturas. Graças às excelentes propriedades térmicas da prata, essa técnica oferece grandes vantagens: melhor dissipação de calor, maior confiabilidade e maior vida útil.
Jeske está trabalhando para aprimorar ainda mais a sustentabilidade dessa tecnologia. Seu foco é otimizar as cadeias de processo para combinar a sinterização de prata com outras etapas de manufatura. O objetivo é reduzir os tempos de processo, economizar energia e, simultaneamente, aumentar a confiabilidade para produzir módulos robustos, compactos e duráveis para eletrônica de potência.

Além de aumentar a confiabilidade, Jeske também está focando sua atenção em como os eletrônicos podem ser reutilizados e reciclados e como a manufatura pode ser mais eficiente em termos de recursos. Junto com a equipe de fabricação de eletrônicos em Berlim, ela está desenvolvendo abordagens para um processo automatizado de separação para placas de circuito impresso e componentes eletrônicos, métodos para avaliar a reutilização de componentes e conceitos para recuperar calor e gases de processo na produção. “Estamos analisando como o módulo geral pode ser construído para ser durável, e ainda assim, permanecer reparável”, explica Jeske. “Essa é a chave para a economia circular”, acrescenta.

Eletrônicos que contam sua história

Outro foco de seu trabalho inovador é avaliar o ciclo de vida dos eletrônicos. Jeske e seus colegas desenvolveram estruturas passivas que podem ser integradas a materiais ou componentes e reagir precocemente a estresses ambientais, como temperatura ou umidade. Isso fornece uma indicação da condição dos componentes eletrônicos e oferece orientação para a tomada de decisões para avaliar a vida útil restante de um sistema ou de componentes individuais.

Isso torna a eletrônica avaliável com base em dados: quais componentes podem ser reutilizados? Quais precisam ser substituídos ou reciclados? Que impacto isso tem na vida útil restante do sistema geral? Isso cria um novo padrão técnico: eletrônicos que fornecem informações sobre seu próprio histórico de uso, tornando a transição para uma economia circular mensurável e controlável.

Da tecnologia à estratégia

Além do desenvolvimento técnico, Jeske está explorando maneiras de incorporar essas soluções às futuras gerações de produtos e às estratégias de sustentabilidade da Siemens. Como especialista sênior na Siemens Foundational Technologies, além de sua pesquisa, ela também está envolvida em radares de tendências e iniciativas de pesquisa que identificam materiais sustentáveis e princípios de design circular para eletrônicos em um estágio inicial.

A carreira de Jeske foi moldada por uma bolsa de estudos da Fundação Alemã de Bolsas Acadêmicas e seu caminho interdisciplinar entre tecnologia, questões sociais e serviços de consultoria. É importante para ela “provocar mudanças por meio de minhas próprias ações” — uma afirmação que se reflete em suas invenções. O objetivo de seu trabalho é reduzir o lixo eletrônico em todo o mundo, conservar recursos e projetar sistemas eletrônicos de forma que possam ser usados por mais tempo, reparados e, finalmente, melhor reciclados — uma contribuição importante para a economia circular.