Electronice durabile pentru un mediu mai bun

Designul durabil al electronicii este una dintre cele mai mari provocări tehnice ale timpului nostru. Sistemele electronice trebuie să poată rezista la condiții extreme, cum ar fi căldura, umiditatea și vibrațiile - și totuși să fie reparabile sau reciclabile la sfârșitul duratei lor de viață. Pentru a face față acestei provocări, cercetările Nora Jeske se concentrează pe materiale inovatoare, ecologice și tehnologii de conectare pentru sistemele electronice. De asemenea, dezvoltă metode bazate pe date pentru evaluarea electronicii și estimarea duratei lor de viață rămase. Aceasta abordează problema tot mai mare a deșeurilor electronice și sprijină implementarea criteriilor Siemens Eco Tech. Pentru aceste contribuții, ea a fost onorată cu Premiul Inventatorul Anului 2025 la categoria „Nou-venit”.

Sinterizarea argintului — tehnologie cheie pentru o mai mare fiabilitate și o durată de viață mai lungă

Creșterea fiabilității și duratei de viață a electronicii de putere este un obiectiv central al cercetării lui Jeske. O abordare importantă este utilizarea tehnologiei de sinterizare a argintului pentru soluții inovatoare de asamblare și conectivitate. În sinterizarea argintului, particule minuscule de argint sunt presate împreună sub presiune și căldură moderată pentru a forma un compus solid, conductiv electric. Spre deosebire de lipire, nu există topirea metalelor, ci mai degrabă un proces de difuzie care creează un strat compus stabil și rezistent la temperaturi ridicate. Datorită proprietăților termice excelente ale argintului, această tehnică oferă avantaje majore: o mai bună disipare a căldurii, fiabilitate sporită și o durată de viață mai lungă. Jeske lucrează pentru a spori și mai mult sustenabilitatea acestei tehnologii. Se concentrează pe optimizarea lanțurilor de proces pentru a combina sinterizarea argintului cu alte etape de fabricație. Scopul este de a scurta timpii de proces, de a economisi energie și de a crește simultan fiabilitatea pentru a produce module robuste, compacte și durabile pentru electronica de putere.

În plus față de creșterea fiabilității, Jeske își concentrează atenția și asupra modului în care electronica poate fi reutilizată și reciclată - și modul în care producția poate fi făcută mai eficientă din punct de vedere al utilizării resurselor. Împreună cu echipa de producție electronică din Berlin, ea dezvoltă abordări pentru un proces automat de separare a plăcilor de circuite imprimate și a componentelor electronice, metode de evaluare a reutilizabilității componentelor și concepte pentru recuperarea căldurii și a gazelor de proces în producție. „Ne uităm la modul în care modulul general poate fi construit pentru a fi durabil - și totuși să rămână reparabil”, explică Jeske. „Aceasta este cheia economiei circulare”, adaugă ea.

Electronice care își spun povestea

Un alt obiectiv al activității sale inovatoare este evaluarea ciclului de viață al electronicii. Jeske și colegii ei au dezvoltat structuri pasive care pot fi integrate în materiale sau componente și pot reacționa timpuriu la stresul mediului, cum ar fi temperatura sau umiditatea. Aceasta oferă o indicație a stării electronicii și oferă îndrumări decizionale pentru evaluarea duratei de viață rămase a unui sistem sau a componentelor individuale.

Acest lucru face ca electronica să poată fi evaluată pe baza datelor: Ce componente pot fi reutilizate? Care trebuie înlocuite sau reciclate? Ce impact are acest lucru asupra duratei de viață rămase a sistemului general? Acest lucru creează un nou standard tehnic - electronice care oferă informații despre propriul istoric de utilizare - și face tranziția către o economie circulară măsurabilă și controlată.

De la tehnologie la strategie

Pe lângă dezvoltarea tehnică, Jeske explorează modalități de a încorpora aceste soluții în generațiile viitoare de produse și în strategiile de sustenabilitate ale Siemens. În calitate de Senior Key Expert la Siemens Foundational Technologies, pe lângă cercetările sale, este implicată și în radare de tendințe și inițiative de cercetare care identifică materialele durabile și principiile de proiectare circulară pentru electronică într-un stadiu incipient.

Cariera lui Jeske a fost modelată de o bursă de la Fundația Germană pentru Burse Academice și calea ei interdisciplinară între tehnologie, probleme sociale și servicii de consultanță. Este important pentru ea să „aducă schimbarea prin propriile mele acțiuni” - o afirmație care se reflectă în invențiile ei. Scopul activității sale este de a reduce deșeurile electronice la nivel mondial, de a conserva resursele și de a proiecta sisteme electronice astfel încât acestea să poată fi utilizate mai mult timp, reparate și, în cele din urmă, mai bine reciclate - o contribuție importantă la economia circulară.