Daha iyi bir ortam için dayanıklı elektronik

Elektroniklerin sürdürülebilir tasarımı, zamanımızın en büyük teknik zorluklarından biridir. Elektronik sistemler ısı, nem ve titreşim gibi aşırı koşullara dayanabilmeli ve yine de ömrünün sonunda onarılabilir veya geri dönüştürülebilir olmalıdır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için Nora Jeske'nin araştırması, elektronik sistemler için yenilikçi, çevre dostu malzemeler ve bağlantı teknolojilerine odaklanıyor. Ayrıca elektronikleri değerlendirmek ve kalan ömürlerini tahmin etmek için veriye dayalı yöntemler geliştiriyor. Bu, artan elektronik atık sorununu ele alır ve Siemens Eco Tech kriterlerinin uygulanmasını destekler. Bu katkılardan dolayı “Yeni Başlayan” kategorisinde 2025 Yılın Mucidi Ödülü ile onurlandırıldı.

Gümüş sinterleme - daha fazla güvenilirlik ve daha uzun kullanım ömrü için anahtar teknoloji

Güç elektroniğinin güvenilirliğini ve ömrünü artırmak, Jeske'nin araştırmalarının odak noktasıdır. Önemli bir yaklaşım, yenilikçi montaj ve bağlantı çözümleri için gümüş sinterleme teknolojisinin kullanılmasıdır. Gümüş sinterlemede, küçük gümüş parçacıkları, katı, elektriksel olarak iletken bir bileşik oluşturmak için basınç ve orta ısı altında birbirine bastırılır. Lehimlemenin aksine, metallerin erimesi yoktur, bunun yerine kararlı ve yüksek sıcaklığa dayanıklı bir bileşik tabaka oluşturan bir difüzyon işlemi vardır. Gümüşün mükemmel termal özellikleri sayesinde, bu teknik önemli avantajlar sunar: daha iyi ısı dağılımı, artan güvenilirlik ve daha uzun kullanım ömrü. Jeske, bu teknolojinin sürdürülebilirliğini daha da geliştirmek için çalışıyor. Odak noktası, gümüş sinterlemeyi diğer üretim adımlarıyla birleştirmek için proses zincirlerini optimize etmektir. Amaç, güç elektroniği için sağlam, kompakt ve dayanıklı modüller üretmek için proses sürelerini kısaltmak, enerji tasarrufu sağlamak ve aynı anda güvenilirliği artırmaktır.

Güvenilirliği artırmanın yanı sıra Jeske, dikkatini elektroniklerin nasıl yeniden kullanılıp geri dönüştürülebileceğine ve üretimin kaynak açısından nasıl daha verimli hale getirilebileceğine odaklıyor. Berlin'deki Elektronik Üretim ekibiyle birlikte, baskılı devre kartları ve elektronik bileşenler için otomatik bir ayırma işlemi için yaklaşımlar, bileşenlerin yeniden kullanılabilirliğini değerlendirme yöntemleri ve üretimde ısı ve proses gazlarının geri kazanılması için konseptler geliştiriyor. Jeske, “Genel modülün dayanıklı ve yine de onarılabilir kalacak şekilde nasıl inşa edilebileceğini araştırıyoruz” diye açıklıyor. “Bu döngüsel ekonominin anahtarıdır” diye ekliyor.

Hikayelerini anlatan elektronik

Yenilikçi çalışmalarının bir başka odak noktası da elektroniklerin yaşam döngüsünü değerlendirmektir. Jeske ve meslektaşları, malzemelere veya bileşenlere entegre edilebilen ve sıcaklık veya nem gibi çevresel streslere erken tepki verebilen pasif yapılar geliştirdiler. Bu, elektroniklerin durumunun bir göstergesini verir ve bir sistemin veya tek tek bileşenlerin kalan hizmet ömrünü değerlendirmek için karar verme rehberliği sunar.

Bu, elektroniği verilere göre değerlendirilebilir kılar: Hangi bileşenler yeniden kullanılabilir? Hangisinin değiştirilmesi veya geri dönüştürülmesi gerekiyor? Bunun genel sistemin kalan ömrü üzerinde nasıl bir etkisi var? Bu, yeni bir teknik standart yaratır - kendi kullanım geçmişleri hakkında bilgi sağlayan elektronikler - ve döngüsel bir ekonomiye geçişi ölçülebilir ve kontrol edilebilir hale getirir.

Teknolojiden stratejiye

Teknik geliştirmenin yanı sıra Jeske, bu çözümleri gelecek ürün nesillerine ve Siemens'in sürdürülebilirlik stratejilerine dahil etmenin yollarını araştırıyor. Siemens Foundational Technologies'de Kıdemli Anahtar Uzman olarak, araştırmalarına ek olarak, elektronik için sürdürülebilir malzemeleri ve dairesel tasarım ilkelerini erken bir aşamada belirleyen trend radarlarında ve araştırma girişimlerinde yer almaktadır.

Jeske'nin kariyeri, Alman Akademik Burs Vakfı'ndan alınan bir burs ve teknoloji, sosyal konular ve danışmanlık hizmetleri arasındaki disiplinler arası yoluyla şekillenmiştir. Onun için “kendi eylemlerimle değişim yaratmak” önemlidir - icatlarına yansıyan bir iddia. Çalışmalarının amacı, dünya çapında elektronik atıkları azaltmak, kaynakları korumak ve elektronik sistemleri daha uzun süre kullanılabilecek, onarılabilecek ve nihayetinde daha iyi geri dönüştürülebilecek şekilde tasarlamaktır - bu döngüsel ekonomiye önemli bir katkı.