耐用的电子设备可营造更好的环境

电子产品的可持续设计是我们这个时代最大的技术挑战之一。电子系统必须能够承受高温、潮湿和振动等极端条件，而且在使用寿命结束时仍可修复或回收利用。为了应对这一挑战，Nora Jeske的研究重点是创新、环保的电子系统材料和连接技术。她还在开发数据驱动的方法，用于评估电子产品并估算其剩余寿命。这解决了日益严重的电子废物问题，并支持了西门子生态技术标准的实施。由于这些贡献，她获得了 “新人” 类别的 2025 年年度发明家奖。

银烧结——提高可靠性和延长使用寿命的关键技术

提高电力电子的可靠性和使用寿命是 Jeske 研究的重点。一种重要的方法是使用银烧结技术来提供创新的组装和连接解决方案。在银烧结中，微小的银颗粒在压力和中等热量下压在一起，形成固体导电化合物。与焊接不同，金属没有熔化，而是扩散过程，形成稳定且耐高温的化合物层。由于银具有优异的热特性，该技术具有主要优势：更好的散热、更高的可靠性和更长的使用寿命。 Jeske 正在努力进一步增强这项技术的可持续性。她的重点是优化工艺链，将银烧结与其他制造步骤相结合。目标是缩短处理时间，节省能源，同时提高可靠性，从而为电力电子设备生产坚固、紧凑和耐用的模块。

除了提高可靠性外，杰斯克还将注意力集中在如何重复使用和回收电子产品以及如何提高制造业的资源效率上。她正在与柏林的电子制造团队一起开发印刷电路板和电子元件自动分离工艺的方法、评估组件可重复使用的方法以及在生产中回收热量和工艺气体的概念。杰斯克解释说：“我们正在研究如何构造出整个模块既耐用又可维修。”她补充说：“这是循环经济的关键。”

讲述他们故事的电子产品

她创新工作的另一个重点是评估电子产品的生命周期。杰斯克和她的同事开发了被动结构，这些结构可以集成到材料或组件中，并对温度或湿度等环境压力做出早期反应。这表明了电子设备的状况，并为评估系统或单个组件的剩余使用寿命提供了决策指导。

这使得电子产品可以根据数据进行评估：哪些组件可以重复使用？哪些需要更换或回收利用？这对整个系统的剩余寿命有什么影响？这创建了新的技术标准——提供自身使用历史信息的电子产品——并使向循环经济的过渡变得可衡量和可控。

从技术到战略

除了技术开发外，Jeske还在探索将这些解决方案纳入未来产品世代和西门子的可持续发展战略的方法。作为西门子基础技术公司的高级关键专家，除了研究外，她还参与趋势雷达和研究计划，这些举措旨在尽早确定电子产品的可持续材料和循环设计原则。

杰斯克的职业生涯是由德国学术奖学金基金会的奖学金以及她在技术、社会问题和咨询服务之间的跨学科道路所塑造的。对她来说，“通过我自己的行为带来改变” 很重要，这一主张反映在她的发明中。她工作的目标是减少全球电子废物，节约资源并设计电子系统，使其能够更长时间地使用、修复并最终更好地回收——这是对循环经济的重要贡献。