Un processus de recyclage typique convertit de grandes quantités d'articles constitués d'un seul matériau en plusieurs éléments identiques. Cependant, cette approche n'est pas réalisable pour les anciens appareils électroniques, ou 'e-déchets, ' parce qu'ils contiennent de petites quantités de nombreux matériaux différents qui ne peuvent pas être facilement séparés. Maintenant, dans ACS Oméga , les chercheurs rapportent une sélection, stratégie de microrecyclage à petite échelle, qu'ils utilisent pour convertir les anciennes cartes de circuits imprimés et surveiller les composants en un nouveau type de revêtement métallique solide.

Malgré la difficulté, il y a de nombreuses raisons de recycler les déchets électroniques :ils contiennent de nombreuses substances potentiellement précieuses qui peuvent être utilisées pour modifier les performances d'autres matériaux ou pour en fabriquer de nouveaux, matériaux précieux. Des recherches antérieures ont montré qu'un traitement à haute température soigneusement calibré peut casser et reformer sélectivement les liaisons chimiques dans les déchets pour former de nouvelles, matériaux respectueux de l'environnement. De cette façon, les chercheurs ont déjà transformé un mélange de verre et de plastique en valeur, céramiques contenant de la silice. Ils ont également utilisé ce procédé pour récupérer le cuivre, qui est largement utilisé en électronique et ailleurs, à partir de circuits imprimés. Basé sur les propriétés des composés de cuivre et de silice, Veena Sahajwalla et Rumana Hossain soupçonnaient que, après les avoir extraits des e-déchets, ils pourraient les combiner pour créer un nouveau matériau hybride durable idéal pour protéger les surfaces métalliques.

Faire cela, les chercheurs ont d'abord chauffé la poudre de verre et de plastique de vieux moniteurs d'ordinateur à 2, 732 °F, générer des nanofils de carbure de silicium. Ils ont ensuite combiné les nanofils avec des circuits imprimés mis à la terre, mettre le mélange sur un substrat en acier puis le réchauffer à nouveau. Cette fois, la température de transformation thermique choisie était de 1, 832 °F, faire fondre le cuivre pour former une couche hybride enrichie en carbure de silicium au-dessus de l'acier. Les images au microscope ont révélé que, lorsqu'il est frappé avec un pénétrateur nanométrique, la couche hybride est restée solidement fixée à l'acier, sans se fissurer ni s'écailler. Il a également augmenté la dureté de l'acier de 125 %. L'équipe se réfère à cette cible, procédé de microrecyclage sélectif en tant que « microchirurgie matérielle, " et dire qu'il a le potentiel de transformer les déchets électroniques en nouveaux revêtements de surface avancés sans utiliser de matières premières coûteuses.