Arduino Nano mikrokontroller megvalósítása és tesztelése biológiailag lebomló hordozón
Modern civilizációnk elengedhetetlen részei az elektronikai eszközök, melyekkel minden nap találkozunk akár közvetlen, vagy közvetett módon. Sajnos az eszközeink élettartama véges, így elhasználódásuk, tönkremenetelük után a bennük található áramkörök és egyéb elektronikai alkatrészek veszélyes hulladékká válnak. A 2022-es év végére, közel 59.4 millió tonna elektronikai hulladék keletkezett világszerte, és az eddigi trend, valamint az előrejelzések szerint ez a mennyiség évről-évre 2 millió tonnával növekszik. Belátható, hogy ebben a formában az elektronikai ipar nem fenttartható hosszútávon.
Kutatásomban arra keresem a választ, hogy megvalósítható-e működő áramkör egy olyan, természetes anyagokból készült hordozón, melynek felépítése nagyon hasonlít a széles körben alkalmazott FR-4 -es hordozóéhoz. A hordozó alapja politejsav (PLA), mely főleg a lebomló csomagolóanyagok, valamint a 3D nyomtatás terén terjedt el, a laminátum vázát pedig lenszálak alkotják. A létrehozott és vizsgált áramkör egy Arduino® Nano mikrokontroller, melyre azért esett a választás, mert világszerte széles körben ismert és használt eszköz, valamint programozása is egyszerű. Kapcsolási rajza és layoutja open-source, így könnyen szerkeszthetőek az áramkör azon részei, melyeket optimalizálni kell a lebomló hordozón megvalósuló gyárthatóság szempontjából.
Dolgozatomban kitérek arra, hogy milyen nehézségek merültek fel a működő áramkör elkészítése, valamint szerelése folyamán. Milyen különbségek figyelhetőek meg az FR-4 -es, valamint a lebomló hordozón létrehozott mikrokontrollerek között. Különböző elektromos és mechanikai tesztekkel hasonlítom össze a mikrokontrollereket, mint például analóg jelek kiírásának és beolvasásának pontossága, vagy a gyorsított stressz teszttel (HAST) szembeni ellenállóságuk.
szerző
-
Piffkó Dániel
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Berényi Richárd
docens, Elektronikai Technológia Tanszék -
Dr. Géczy Attila
Habil. docens, Elektronikai Technológia Tanszék