雷鋒網(wǎng)(公眾號：雷鋒網(wǎng))按，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)，電子垃圾可以被回收成，并制作成堅(jiān)硬且具有保護(hù)作用的新材料。
通常來說，「回收」的典型做法就是講大量由單一材料制成的物品(例如鋁罐或玻璃瓶)轉(zhuǎn)化為更多物品。但是，由于制成材料的復(fù)雜性和多樣性，因此，分離不同的材料并去除有害材料對于電子垃圾之類并不可行。
盡管回收起來很困難，但就目前的情形來看，電子垃圾不得不回收。首先，電子垃圾的數(shù)量越來越多——聯(lián)合國最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，2016 年，人類在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了 4470 萬噸的電子垃圾;到 2021 年，這一數(shù)字將增長到 5220 萬噸。而且，許多稀有材料都存在在電子垃圾中，這些都是寶貴的資源。
材料科學(xué)家 Veena Sahajwalla 說：
我們已經(jīng)形成了一種一次性的心態(tài)，也就是說，當(dāng)我們使用某種東西直到它損壞，我們想的不是維修而是直接拋棄。就不在需要它，或不再需要或不再想要它，然后我們將其擺脫”，他進(jìn)一步解釋說， “如果我們擁有無限的資源和無限的處置空間，這樣的處理方式當(dāng)然沒有問題，但重點(diǎn)是，事實(shí)并非如此。
Veena Sahajwalla 與他人聯(lián)合創(chuàng)辦了澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)可持續(xù)材料研究與技術(shù)中心。
先前的研究表明，通過加熱可以選擇性地打破和改造電子垃圾中不同材料之間的聯(lián)系，從而形成新的環(huán)保材料。例如，電子垃圾中的玻璃可用于有價(jià)值的硅質(zhì)陶瓷，而塑料零件，則是很好的碳源。
Veena Sahajwalla 強(qiáng)調(diào)，這些廢料中有很多有價(jià)值的元素可以轉(zhuǎn)化為全新產(chǎn)品，這非常令人興奮，舉一個(gè)例子，在一些電子垃圾中，如印刷電路板，含有 10% 至 20% 的銅，而銅礦最多僅含有 3%。
在這項(xiàng)新研究中，研究人員深入調(diào)查探究了銅和二氧化硅化合物的性質(zhì)，這些化合物通常存在于破舊的印刷電路板和計(jì)算機(jī)顯示器中。研究人員猜測，從電子垃圾中提取這些物質(zhì)后，可以將它們結(jié)合在一起，形成一種耐用的新型混合材料，這可能可以保護(hù)金屬表面免受腐蝕和磨損。
在具體的實(shí)驗(yàn)時(shí)，研究人員首先將舊計(jì)算機(jī)顯示器屏幕和外殼上的塑料粉末加熱到 1500 攝氏度，產(chǎn)生直徑 10 至 50 納米(十億分之一米)的碳化硅線。接下來，他們將這種物質(zhì)與從電路板上回收的銅結(jié)合在一起，將混合物置于鋼表面，然后加熱至 1000 攝氏度。這一步驟使銅熔化，從而在鋼頂上形成了 1 微米厚的薄膜。而且，研究人員還強(qiáng)調(diào)，該寬度的范圍可以從微米級調(diào)整到納米級。
換句話說，不同元素的結(jié)構(gòu)結(jié)合創(chuàng)造了優(yōu)于各自母材的新性能。例如，金屬材質(zhì)的韌性好，但硬度差;相反，陶瓷的硬度高，但非常「脆」。在了解了原材料的特性之后，通過設(shè)定不同的溫度，巧妙地將這兩種材料結(jié)合在一起，不僅可以回收利用有價(jià)值的材料，還可以創(chuàng)建一種具有陶瓷般硬度和金屬般韌性的全新混合材料。而且，這些材料完全可以從電子垃圾中收集，防止這些寶貴的資源被埋入垃圾場。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在這種微米級厚的新型物質(zhì)加持下，鋼的表面硬度被提高了 125%。另外，顯微鏡圖像顯示，當(dāng)這種材料被敲擊時(shí)，雜化層與鋼保持牢固的結(jié)合，并不會(huì)輕易破裂或剝落。雷鋒網(wǎng)雷鋒網(wǎng)
Veena Sahajwalla 表示：
很長一段時(shí)間以來，人類一直依靠采礦來獲取所需的金屬原材料，但同時(shí)，大量帶有稀有金屬的電子垃圾都被遺棄在廢物填埋場。因此，垃圾場可能會(huì)成為我們未來「開采」資源的好地方。
