อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทนทานเพื่อสภาพแวดล้อมที่ดีขึ้น

การออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ยั่งยืนเป็นหนึ่งในความท้าทายทางเทคนิคที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยุคของเรา ระบบอิเล็กทรอนิกส์ต้องสามารถทนต่อสภาวะที่รุนแรง เช่น ความร้อน ความชื้น และการสั่นสะเทือน แต่ยังคงสามารถซ่อมแซมหรือรีไซเคิลได้เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน เพื่อรับมือกับความท้าทายนี้ การวิจัยของ Nora Jeske มุ่งเน้นไปที่นวัตกรรมวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเทคโนโลยีการเชื่อมต่อสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้เธอยังพัฒนาวิธีการที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลสำหรับการประเมินระบบอิเล็กทรอนิกส์และประมาณอายุการใช้งานที่เหลืออยู่ สิ่งนี้แก้ไขปัญหาที่เพิ่มขึ้นของขยะอิเล็กทรอนิกส์และสนับสนุนการดำเนินการตามเกณฑ์ Siemens Eco Tech สำหรับผลงานเหล่านี้เธอได้รับเกียรติจากรางวัลนักประดิษฐ์แห่งปี 2025 ในหมวดหมู่ “New Comer”

การเผาผนึกเงิน - เทคโนโลยีที่สำคัญเพื่อความน่าเชื่อถือที่มากขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

การเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าเป็นจุดสำคัญของการวิจัยของ Jeske วิธีการที่สำคัญคือการใช้เทคโนโลยีการเผาผนึกซิลเวอร์สำหรับการประกอบและการเชื่อมต่อที่เป็นนวัตกรรม ในการเผาผนึกเงิน อนุภาคเงินเล็ก ๆ จะถูกกดเข้าด้วยกันภายใต้ความดันและความร้อนปานกลางเพื่อสร้างสารประกอบที่เป็นของแข็งและนำไฟฟ้าซึ่งแตกต่างจากการบัดกรีไม่มีการละลายของโลหะ แต่เป็นกระบวนการแพร่เชิงอนุภาคที่สร้างชั้นสารประกอบที่มีความเสถียรและทนต่ออุณหภูมิสูง ด้วยคุณสมบัติทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมของเงินเทคนิคนี้จึงมีข้อได้เปรียบที่สำคัญคือ การกระจายความร้อนที่ดีขึ้น ความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
Jeske กำลังทำงานเพื่อเพิ่มความยั่งยืนของเทคโนโลยีนี้เธอมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่กระบวนการเพื่อใช้กระบวนการเผาผนึกเงินเข้ากับขั้นตอนการผลิตอื่น ๆ เป้าหมายคือการลดระยะเวลาในการดำเนินการ ประหยัดพลังงาน และเพิ่มความน่าเชื่อถือ ในเวลาเดียวกันเพื่อผลิตโมดูลที่แข็งแกร่ง กะทัดรัดและทนทานสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

นอกเหนือจากการเพิ่มความน่าเชื่อถือแล้ว Jeske ยังมุ่งเน้นความสนใจไปที่วิธีที่ระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถนำกลับมาใช้ใหม่และรีไซเคิลได้ และวิธีที่การผลิตสามารถประหยัดทรัพยากรได้มากขึ้นร่วมกับทีมงานผลิตอิเล็กทรอนิกส์ในกรุงเบอร์ลิน เธอกำลังพัฒนาแนวทางสำหรับกระบวนการคัดแยกอัตโนมัติสำหรับแผงวงจรพิมพ์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ วิธีการประเมินความสามารถในการนำชิ้นส่วนกลับมาใช้ซ้ำ และแนวคิดในการกู้คืนความร้อนและก๊าซในกระบวนการผลิต“ เรากำลังมองว่าโมดูลโดยรวมสามารถผลิตขึ้นได้อย่างไรให้มีความทนทาน แต่ยังคงสามารถซ่อมแซมได้” Jeske อธิบาย “นี่คือกุญแจสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน” เธอกล่าวเสริม

ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่บอกเล่าเรื่องราวของตัวเอง

จุดสนใจอีกประการหนึ่งของงานนวัตกรรมของเธอคือการประเมินวงจรอายุของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ Jeske และเพื่อนร่วมงานของเธอพัฒนาโครงสร้างแบบพาสซีฟที่สามารถผนวกเข้ากับวัสดุหรือส่วนประกอบและตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิหรือความชื้น สิ่งนี้จะบ่งชี้สภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และให้คำแนะนำในการตัดสินใจสำหรับการประเมินอายุการใช้งานที่เหลือของระบบหรือส่วนประกอบแต่ละส่วน

สิ่งนี้ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถประเมินได้ตามข้อมูลที่มี เช่น ส่วนประกอบใดที่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำ สิ่งที่ต้องเปลี่ยนหรือรีไซเคิล สิ่งนี้มีผลกระทบอย่างไรต่ออายุการใช้งานที่เหลือของระบบโดยรวม สิ่งนี้สร้างมาตรฐานทางเทคนิคใหม่ นั่นคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับประวัติการใช้งานของตนเอง และทำให้การเปลี่ยนไปสู่ระบบเศรษฐกิจหมุนเวียนสามารถตรวจวัดและควบคุมได้

จากเทคโนโลยีสู่กลยุทธ์

นอกจากการพัฒนาทางเทคนิคแล้ว Jeske ยังมีการสำรวจวิธีการผนวกระบบการทำงานเหล่านี้เข้ากับผลิตภัณฑ์ในอนาคตและกลยุทธ์ความยั่งยืนของ Siemens ในฐานะผู้เชี่ยวชาญอาวุโสคนสำคัญที่ Siemens Foundational Technologies นอกเหนือจากการวิจัยของเธอแล้ว เธอยังมีส่วนร่วมในการพิจารณาแนวโน้มและผลักดันด้านการวิจัยเพื่อระบุวัสดุที่ยั่งยืนและหลักการออกแบบหมุนเวียนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระยะเริ่มต้น

อาชีพของ Jeske เริ่มต้นจากทุนการศึกษาจาก German Academic Scholarship Foundation และเส้นทางการทำงานที่ครอบคลุมวิทยาการหลาย ๆ ด้านของเธอทั้งในด้านเทคโนโลยี สังคมและการให้คำปรึกษา เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเธอที่ที่จะ “สร้างการเปลี่ยนแปลงด้วยตัวเอง” ซึ่งเป็นคำกล่าวที่สะท้อนให้เห็นในสิ่งประดิษฐ์ของเธอ เป้าหมายของงานของเธอคือการลดขยะอิเล็กทรอนิกส์ทั่วโลก อนุรักษ์ทรัพยากร และออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์ในลักษณะที่สามารถใช้งานได้นานขึ้น ซ่อมแซม และรีไซเคิลได้ดีขึ้นในที่สุด ซึ่งเป็นส่วนสำคัญต่อเศรษฐกิจหมุนเวียน