SUSTRONICS परियोजना में, सेंसर और डायग्नोस्टिक पैच यह दर्शाते हैं कि वैकल्पिक सामग्री और LCA विश्लेषण किस प्रकार उत्सर्जन और संसाधन उपयोग को कम करते हैं।

ग्लूकोज मॉनिटरिंग पैच में एकीकृत सेंसर रक्त शर्करा के स्तर को लगभग कम कर सकता है। 65 प्रतिशत कार्बन फुटप्रिंट डिवाइस का। स्मार्ट घाव प्लास्टर के लिए डिज़ाइन किए गए लचीले इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के मामले में, विभिन्न सब्सट्रेट और प्रवाहकीय स्याही का चयन इसके बजाय इसे कम कर सकता है। 95 प्रतिशत पर्यावरणीय प्रभाव पीईटी और चांदी के पारंपरिक संयोजन की तुलना में। यूरोपीय कार्यक्रम में प्राप्त परिणाम। सस्ट्रोनिक्स वे इस बात का संकेत देते हैं कि किसी उत्पाद के अभी भी डिजाइनरों की मेज पर होने के दौरान लिया गया एक सीमित सा निर्णय कितना बड़ा प्रभाव डाल सकता है।

यही प्रत्याशा उस कार्य का केंद्रीय बिंदु है जिसे इसके द्वारा अंजाम दिया जाता है। फ्रौनहोफ़र-इंस्टीट्यूट फर ज़ुवेर्लास्सिग्केइट और माइक्रोइंटीग्रेशन IZMपहले से डिजाइन किए गए उपकरणों के पुनर्चक्रण में हस्तक्षेप करने के बजाय, शोधकर्ताओं ने निम्नलिखित विधि अपनाई:जीवन चक्र विश्लेषणअनुसंधान और विकास चरण के दौरान, कच्चे माल, विनिर्माण, उपयोग और जीवन-चक्र मूल्यांकन (एलसीए) किया जाता है। इस प्रकार, कुछ तकनीकी विकल्पों को बदलना कठिन या महंगा होने से पहले ही कच्चे माल, विनिर्माण, उपयोग और जीवन-चक्र के अंत का मूल्यांकन किया जाता है।

यह दृष्टिकोण इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के लिए बढ़ती हुई समस्या का समाधान करता है: तेजी से बढ़ती संख्या में और परिष्कृत उपकरणों को ऊर्जा, सामग्री और अक्सर महत्वपूर्ण कच्चे मालजबकि अधिक चक्रीय अर्थव्यवस्था की ओर संक्रमण के लिए मरम्मत क्षमता, पुन: उपयोग और पुनर्प्राप्ति पर विचार करना आवश्यक है। सस्ट्रोनिक्स ने इन सभी को एक साथ लाकर इस समस्या का समाधान किया है। 45 अनुसंधान और उद्योग भागीदार ग्यारह यूरोपीय देशों में, के समन्वय के तहत फिलिप्स नीदरलैंड बीवीइसके अनुप्रयोगों में स्वास्थ्य सेवा इलेक्ट्रॉनिक्स, निदान और ऑटोमोटिव क्षेत्र शामिल हैं।

एलसीए विश्लेषण से यह पता चलता है कि पर्यावरणीय प्रभाव कहाँ से उत्पन्न होता है।

एक प्रभावी पर्यावरणीय मूल्यांकन में केवल किसी उपकरण को समग्र उत्सर्जन मूल्य प्रदान करना ही शामिल नहीं होता। डिजाइनरों के लिए उपयोगी होने के लिए, इसमें उन कारकों की पहचान करना आवश्यक है जो उत्सर्जन को कम करते हैं। पर्यावरण हॉटस्पॉटयानी, वे घटक, सामग्री या प्रक्रियाएं जो जीवन चक्र के दौरान प्रभाव के एक विशेष रूप से उच्च हिस्से के लिए जिम्मेदार होती हैं। इन्हीं बिंदुओं पर डिज़ाइन परिवर्तन का सबसे अधिक प्रभाव पड़ सकता है।

फ्राउनहोफर आईजेडएम समूह ने विश्लेषण में अग्रणी भूमिका निभाई। डेविड सांचेज़ प्रदर्शनकारियों की जांच करते समय निम्नलिखित संकेतकों पर विचार किया गया: ग्लोबल वार्मिंग की संभाव्यतामहत्वपूर्ण सामग्रियों का उपयोग और विषाक्तता। ग्लूकोज मापने वाले पैच में यह पाया गया कि इलेक्ट्रोड उन्होंने लगभग पूरी तरह से पता लगाए गए पर्यावरणीय प्रभावों पर ध्यान केंद्रित किया। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि इससे इंजीनियरों के सामने आने वाला प्रश्न बदल जाता है: यदि किसी अच्छी तरह से पहचाने गए घटक को ठीक करके मुख्य समस्या का समाधान किया जा सकता है, तो पूरे उपकरण को फिर से डिज़ाइन करना आवश्यक नहीं है।

इसके बाद एलसीए (जीवन-यापन मूल्यांकन) के माध्यम से प्राप्त जानकारी को विकास भागीदारों को हस्तांतरित कर दिया गया। अगले चरण में जाने से पहले सामग्री, विनिर्माण प्रक्रियाओं और उत्पाद संरचना में संशोधन किया जा सकता था। ओनालैब्सकार्यक्रम में भाग लेने वालों में से एक ने मापने वाले पैच में एक ऑप्टिकल सेंसर को एकीकृत किया, जिससे परियोजना में किए गए मूल्यांकन के अनुसार, लगभग कमी हासिल हुई। कुल CO₂ उत्सर्जन का 65 प्रतिशत.

इस पद्धति के माध्यम से सामान्य चक्र में पर्यावरणीय प्रतिक्रिया का एक रूप शामिल किया जाता है। अनुसंधान और विकासइकोडिजाइन को अंतिम परीक्षण के रूप में नहीं, बल्कि प्रदर्शन, विश्वसनीयता, लागत और निर्माण क्षमता के साथ-साथ एक डिजाइन पैरामीटर के रूप में माना जाता है। इसका संभावित लाभ विशेष रूप से चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक्स में स्पष्ट है, जहां उन्नत चरण में उत्पाद को संशोधित करना जटिल हो सकता है, खासकर सत्यापन और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के कारण।

सब्सट्रेट और स्याही धब्बों के संतुलन को बदल देते हैं।

इस मामले में स्मार्ट घाव प्लास्टर इससे यह और भी स्पष्ट हो जाता है कि किसी लचीले इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के आकार को सामग्री किस प्रकार निर्धारित कर सकती है। इन उपकरणों में संवेदन कार्यक्षमता और इलेक्ट्रॉनिक घटकों को पतले, हल्के और शरीर के अनुरूप ढलने वाले सब्सट्रेट के साथ संयोजित करना आवश्यक है। इनका छोटा आकार यह नहीं दर्शाता कि इनका प्रभाव भी उतना ही कम होगा: चालक सामग्री और निर्माण प्रक्रियाएं समग्र बजट पर महत्वपूर्ण प्रभाव डाल सकती हैं।

SUSTRONICS के भीतर किए गए मूल्यांकनों में मानक कॉन्फ़िगरेशन की तुलना निम्नलिखित के आधार पर की गई: पीईटी और चांदी विभिन्न संयोजनों के साथ। वैकल्पिक सब्सट्रेट, चांदी के स्थान पर कार्बन जैसी प्रवाहकीय स्याही और पुनर्चक्रित सामग्रियों का उपयोग करके, विश्लेषण की गई स्थितियों के तहत लचीले इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के प्रभाव को कम किया जा सकता है। 95 प्रतिशत तक.

"चांदी के स्थान पर थिनस्टार और कार्बन जैसे विभिन्न प्रवाहकीय सब्सट्रेट और स्याही का उपयोग करके, और पुनर्नवीनीकरण सामग्री का उपयोग करके, उत्पाद में लचीले इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के पर्यावरणीय प्रभावों को पीईटी और चांदी के मानक संयोजन की तुलना में 95 प्रतिशत तक कम किया जा सकता है।"

उसने समझाया डेविड सांचेज़ फर्नांडीज़ डेल फ्रौनहोफर IZM.

इस डेटा का यह अर्थ नहीं है कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण स्वतः ही इस स्तर की कमी प्राप्त कर सकता है। परिणाम तुलनात्मक विन्यासों से संबंधित है और मूल्यांकन में उपयोग की गई सामग्री, संरचना और सीमाओं पर निर्भर करता है। हालांकि, यह दर्शाता है कि जीवन निर्वाह विश्लेषण (एलसीए) निर्णय लेने का एक उपयोगी उपकरण क्यों बन सकता है: यह उत्पादन से पहले तकनीकी विकल्पों की तुलना करने की अनुमति देता है और डिज़ाइन संबंधी जड़ता के कारण उत्पाद में किसी उच्च-प्रभाव वाले घटक को शामिल होने से रोकता है।

यह सिद्धांत निम्नलिखित तक विस्तारित है: स्थिरता व्यापक अर्थों में इलेक्ट्रॉनिक्स। सस्ट्रोनिक्स ने ऐसे पदार्थों पर काम किया है जो कम संसाधनों का उपयोग करते हैं। इलेक्ट्रॉनिक्स मुद्रितअधिक ऊर्जा-कुशल उत्पादन प्रक्रियाओं और पुन: उपयोग, मरम्मत और पुनर्चक्रण रणनीतियों पर ध्यान केंद्रित किया जाता है। तकनीकी उद्देश्य उत्पादन और जीवन-चक्र के अंत दोनों को एक साथ ध्यान में रखना है, ताकि एक चरण में हासिल की गई प्रगति का प्रभाव दूसरे चरण पर न पड़े।

इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन में स्थिरता का समावेश

यह मुद्दा औद्योगिक आयाम ले लेता है क्योंकि यूरोपीय इलेक्ट्रॉनिक्स को एक साथ प्रदर्शन संबंधी आवश्यकताओं, कच्चे माल की उपलब्धता और पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने पर ध्यान देना होगा।यूरोपीय संघ इसने ग्रीन डील के हिस्से के रूप में 2050 तक जलवायु तटस्थता का लक्ष्य निर्धारित किया है, जबकि चक्रीय अर्थव्यवस्था के लिए वस्तुओं और घटकों को डिजाइन, निर्मित, उपयोग और पुनर्प्राप्त करने के तरीके पर भी कार्रवाई की आवश्यकता है।

SUSTRONICS इस तर्क को इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग में लाने का प्रयास करता है, जिसके लिए वह कई तरीकों का संयोजन करता है। पर्यावरण डिजाइन, नई सामग्रियां, विनिर्माण और मात्रात्मक मूल्यांकनयह एक महत्वपूर्ण कदम है क्योंकि किसी उपकरण के भविष्य के प्रभाव का एक हिस्सा कारखाने में प्रवेश करने से बहुत पहले ही निर्धारित हो जाता है: धातु, सब्सट्रेट, इंटरकनेक्शन तकनीक या आर्किटेक्चर का चुनाव शायद ही कभी संसाधन-तटस्थ होता है।

चिकित्सा प्रदर्शकों की उपस्थिति से ऐसे क्षेत्र में इस दृष्टिकोण का परीक्षण करना भी संभव हो जाता है जहाँ प्रभाव कम करने से उपकरण के प्राथमिक कार्य पर कोई असर नहीं पड़ना चाहिए। एक डायग्नोस्टिक पैच या घाव निगरानी प्रणाली को अपेक्षित प्रदर्शन जारी रखना चाहिए। इसी कारण से, परियोजना में पर्यावरणीय विश्लेषण को भी शामिल किया गया था। विश्वसनीयता परीक्षणफ्रौनहोफर आईजेडएम की विशेषज्ञता का एक अन्य क्षेत्र।

टिकाऊपन और स्थिरता के बीच संबंध विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। कम प्रारंभिक कार्बन फुटप्रिंट वाली सामग्री जरूरी नहीं कि सबसे अच्छा विकल्प हो, अगर इससे विश्वसनीयता इतनी कम हो जाती है कि प्रतिस्थापन और अपशिष्ट बढ़ जाते हैं। जीवन चक्र दृष्टिकोण डिजाइन विकल्पों से जुड़े परिणामों की पूरी श्रृंखला पर विचार करते हुए, केवल एक चरण तक सीमित आकलन से बचने में सहायक होता है।

"जीवन चक्र मूल्यांकन के लिए सार्थक डेटा प्रदान करके, फ्राउनहोफर आईजेडएम अनुसंधान और विकास चरण में पहले से मौजूद इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के पर्यावरण-अनुकूल डिजाइन में योगदान देता है।"

अंत में उन्होंने संक्षेप में कहा, डेविड सांचेज़।

प्रदर्शकों से लेकर उद्योग में उपयोग योग्य विधि तक

SUSTRONICS का आयोजन हुआ था। 1 जून 2023 से 31 मई 2026 तकप्रायोगिक गतिविधियों के समापन के बाद अब ध्यान विकसित विधियों को व्यक्तिगत प्रदर्शकों से परे लागू करने पर केंद्रित है। इस अनुभव का औद्योगिक महत्व इस बात पर निर्भर करेगा कि क्या नए इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के विकास में प्रयुक्त मानक प्रक्रियाओं में जीवन निर्वाह मूल्यांकन (एलसीए), सामग्री चयन और चक्रीयता मानदंडों को शामिल करना संभव है।

इस संघ में कई हितधारक शामिल हैं: इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माता, चिकित्सा कंपनियां, विश्वविद्यालय, अनुसंधान केंद्र और सामग्री विशेषज्ञ। प्रतिभागियों में शामिल हैं: फिलिप्स, टीएनओ, सिग्निफाई, इनफिनियन टेक्नोलॉजीज ऑस्ट्रिया, मेडिज़िनिश यूनिवर्सिटेट ग्राज़, वीटीटी, टैम्पियर यूनिवर्सिटी, कनातु, यूपीएम राफ्लैटैक, सीईए, फौरेसिया, राइज, गोटेबोर्ग्स यूनिवर्सिटी, एस्सिटी, सीएसईएमहैम्बर्ग तकनीकी विश्वविद्यालय और फ्राउनहोफर आईजेडएम के सहयोग से यह संयोजन संभव हुआ है, जिससे इस पद्धति की तुलना विभिन्न उत्पादन आवश्यकताओं और अनुप्रयोगों से की जा सकती है, न कि इसे किसी एक तकनीक तक सीमित रखा जा सकता है।

इस कार्यक्रम को निम्नलिखित के तहत समर्थन प्राप्त था। चिप्स संयुक्त उपक्रमअनुदान समझौते के साथ 101112109 और यूरोपीय देशों से अतिरिक्त धनराशि प्राप्त हुई। इस कार्य को भी सराहना मिली। मिलियन 1,71 जर्मन बुंडेसमिनिस्टेरियम फर फ़ोर्सचुंग, टेक्नोलोजी अंड राउमफहार्ट और शिक्षा, अनुसंधान और नवाचार के लिए स्विस राज्य सचिवालय द्वारा, SERIसंगठनों की भागीदारी स्विजरलैंड यह कार्यक्रम के दायरे को यूरोपीय संघ के सदस्य देशों से आगे बढ़ाता है।

इसलिए परियोजना द्वारा अनुत्तरित छोड़ा गया प्रश्न केवल एक अलग सामग्री से पैच बनाने की तकनीकी संभावना से संबंधित नहीं है। प्रदर्शनकर्ताओं का कहना है कि पर्यावरणीय प्रभाव को इतनी जल्दी मापा जा सकता है कि इससे इंजीनियरिंग संबंधी निर्णय प्रभावित हो सकें।इससे एलसीए एक रिपोर्टिंग फ़ंक्शन से एक डिज़ाइन टूल में बदल जाता है।

मेडिकल इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए यह अंतर काफी महत्वपूर्ण है। कार्बन फुटप्रिंट का 65 प्रतिशत एक डिवाइस में और अधिकतम 95 प्रतिशत पर्यावरणीय प्रभाव विशिष्ट मॉड्यूल के परिणाम सेंसर, सब्सट्रेट और चालक सामग्री के चयन के संभावित प्रभाव को दर्शाते हैं। ये ऐसे प्रतिशत नहीं हैं जिन्हें हर उत्पाद पर स्वतः लागू किया जा सके, बल्कि ये केस स्टडी हैं जो हमें यह पहचानने में मदद करती हैं कि कहाँ हस्तक्षेप करना आवश्यक है।

अगला परीक्षण यह सत्यापित करना होगा कि विश्वसनीयता, प्रदर्शन और आर्थिक स्थिरता से समझौता किए बिना इन मानदंडों को सामान्य औद्योगिक प्रक्रियाओं में किस हद तक शामिल किया जा सकता है। यदि पर्यावरणीय विश्लेषण तब किया जाता है जब सामग्री और संरचनाओं में अभी भी संशोधन किया जा सकता है, तो विनिर्माण और आपूर्ति श्रृंखलाओं द्वारा नियमों को सख्त करने से पहले डिज़ाइन समायोजन की लागत को कम किया जा सकता है। यही वह कदम है जो सस्ट्रोनिक्स उद्योग को प्रदान करता है: उत्पाद के डिजाइन के दौरान ही उसके प्रभाव का आकलन करें, न कि केवल तब जब वह ई-कचरा बन चुका हो।.

यहां तीन जानकारियां दी गई हैं जिनमें आपकी रुचि हो सकती है:

"हरित" इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए नवीकरणीय कच्चे माल से बने सर्किट
पेट में एक "जासूस" है, और यह सेंसर कार्यों वाला एक पैच है
सतत उत्पाद नीति पहल: नई सामग्री और यूरोपीय संघ नीतियां