Несмотря на сложность, есть множество причин для вторичной переработки электронных отходов: они содержат много потенциально ценных веществ, которые можно использовать для изменения характеристик других материалов или для производства новых ценных материалов. Предыдущие исследования показали, что тщательно откалиброванная высокотемпературная обработка может выборочно разрушать и восстанавливать химические связи в отходах с образованием новых, экологически чистых материалов. Таким образом, исследователи уже превратили смесь стекла и пластика в ценную керамику, содержащую кремнезем.
Они также использовали этот процесс для восстановления меди, которая широко используется в электронике и других местах, из печатных плат. Основываясь на свойствах соединений меди и кремнезема, Вина Сахайвалла и Румана Хоссейн подозревали, что после извлечения их из электронных отходов они могут объединить их для создания прочного нового гибридного материала, идеально подходящего для защиты металлических поверхностей.
Для этого исследователи сначала нагрели стекло и пластиковый порошок из старых компьютерных мониторов до 2732 F, образуя нанопроволоки из карбида кремния. Затем они соединили нанопроволоки с заземленными печатными платами, нанесли смесь на стальную подложку и снова нагрели.
На этот раз выбранная температура термического превращения составляла 1832 ° F, при этом медь плавилась с образованием обогащенного карбидом кремния гибридного слоя поверх стали. Изображения под микроскопом показали, что при ударе наноразмерным индентором гибридный слой оставался прочно прикрепленным к стали, без трещин и сколов. Это также увеличило твердость стали на 125%.
Команда называет этот целенаправленный избирательный процесс микрорециклирования «микрохирургией материалов» и заявляет, что он может превратить электронные отходы в передовые новые покрытия поверхности без использования дорогостоящего сырья.