Arduino 致力于开发生物基 PCBs!

Arduino Team — 2025年4月22日

4月22日是地球日——它有力地提醒我们，为了子孙后代，我们有共同的责任来保护地球。随着应对气候变化的呼声越来越高，Arduino 致力于通过具体的项目和全球合作，使可持续性成为全年每天的首要任务。

朝着这个方向迈出的最令人兴奋的步骤之一，是我们在生物基印刷电路板 (PCBs) 方面的工作——由联合创始人 David Cuartielles 在今年的 Arduino Days 期间宣布。这是一项从根本上重新思考电子产品的制造、使用和最终处置方式的努力。

介绍 Desire4EU 项目

我们的生物基 PCB 倡议是 Desire4EU 的一部分，这是一个由 European Innovation Council 资助的欧洲项目 (GA N°101161251)。该项目从 2024 年持续到 2028 年，汇集了来自瑞典、意大利、匈牙利、比利时和法国的研究人员和工程师。目标是：设计和测试生物基多层 PCBs，以减少环境影响，同时不影响功能或性能。

合作伙伴包括 Budapest University of Technology and Economics、CROMA at the Université Grenoble Alpes、the Catholic University of Leuven 等。 Arduino 很荣幸能够贡献开源硬件设计和实际测试，这要归功于 Arduino 社区——嘿，那就是你！

首批工作原型已经使用一种由 PLA-flax 制成的新型阻燃复合材料制造，而不是传统的玻璃纤维和环氧树脂。是的，它确实有效：该团队已经使用这种新的生物基底材成功复制了 Arduino Nano 和 UNO 板。

一种整体的可持续发展方法

正如 CROMA 研究员和格勒诺布尔技术大学学院教授 Pascal Xavier 在 Arduino Days 期间指出的那样，首先使电路板具有生物相容性，其次才是可生物降解性，这是在管理地球上日益增长的电子垃圾方面向前迈出的一步。但好处不止于此，因为为了充分利用新材料，研究人员不得不降低焊接温度——从而降低了制造过程中的能源消耗。这不仅有助于减少报废后的浪费，还有助于减少电子产品生产的总体环境足迹。

根据该团队在项目早期阶段发表在 Nanotechnology 上的一篇论文，使用新材料的组装仍然与标准表面贴装技术 (SMT) 兼容，这意味着不需要昂贵的新基础设施。此外，新的电路板使用优化的布局来提高产量和可靠性——即使是双面设计和通孔过孔。

展望电路板之外：完整的生命周期影响至关重要

所有这些方面（以及更多方面）都在被考虑，以验证该项目在整体视角下的环境效益。 Catholic University of Leuven 的团队正在进行一项生命周期评估 (LCA)，利用所有必要的数据来量化可以节省多少废物和 CO?，生产过程中的节能情况，以及 生物浸出的潜力。后者提供了一种使用细菌过程从用过的 PCBs 中回收高纯度铜的方法，而不是高耗能的化学处理。

目前，我们估计90% 的传统 FR4 基板（由机织玻璃纤维布和传统上使用的环氧树脂粘合剂制成的复合材料）可以用可持续材料代替——而不会改变电路板在极端环境条件下使用时的行为？。

以地球为中心的设计（并且几乎没有改变任何东西）

当设计遇到生物相容性时会发生什么变化？Budapest University of Technology and Economics 的生物基电子产品首席研究员 Attila Géczy 表示，令人惊讶的是，变化很小，他参加了 Arduino Days 的发布会，提供了有趣的技术细节。大多数现有的 Arduino 板设计都可以通过最小的改动进行调整。一些布局调整——如泪滴焊盘和改进的过孔结构——有助于确保可靠的制造，但总体工作流程对于任何嵌入式设计师来说仍然很熟悉。如果我们希望这些技术能够被广泛采用，而不仅仅是实验性的，这一点至关重要。

成为解决方案的一部分！

作为 Desire4EU 项目的一部分，我们将从 2026 年 4 月开始赠送 1,000 个 beta 板——这些板基于这种新的可持续基材构建，并具有带有 LoRa® 无线连接的开源设计。

我们正在寻找测试人员、教育工作者和创新者来帮助我们评估在实际应用中的性能。如果您有兴趣加入该计划，请继续关注：我们将在未来几个月内分享更多信息。

与此同时，您可以探索该项目的完整科学论文，发表在 Nanotechnology 上，以及在 Desire4EU 官方网站 上关注该项目的发展。

让我们共同构建更智能、更负责任的电子产品——并且从各方面来说都经久耐用。

分类：公告