DissolvPCB是一种创新的3D打印技术，通过使用聚乙烯醇（PVA）基底和共晶镓铟（EGaIn）液态金属，制造出完全可回收的电路板。这项技术支持将电路板浸入水中，以便分离组件、回收液态金属和再生PVA线材，大幅减少电子废弃物。研究团队开发了一个FreeCAD插件，自动将KiCad PCB设计转化为3D打印模型，并支持3D电路拓扑和形变设备的制造。DissolvPCB不仅显著提高了回收率，还在环境评估中超越了传统的FR-4电路板，具有广泛的原型制作应用潜力。该技术为教育和DIY环境中的电子回收提供了新的方向。
DissolvPCB使得具有液态金属导体的完全可回收3D打印电路板成为可能
来自马里兰大学、乔治亚理工学院和圣母大学的研究人员推出了DissolvPCB，这是一种基于3D打印的新方法，用于制造完全可回收的电子电路。该技术在UIST 2025上展示，结合了聚乙烯醇（PVA）基板和共晶镓铟（EGaIn）液态金属，创造了可以轻松溶解和重新组装的印刷电路板（PCBA），显著减少电子废物。
与传统的FR-4基板电路板不同，后者难以回收并且通常需要工业规模的过程来回收材料，DissolvPCB电路可以浸入水中分离组件，回收液态金属，并再生PVA线材。这种方法使得制造小批量电子产品的创客空间和原型制作实验室能够实现闭环生产。
DissolvPCB依赖FDM 3D打印技术，使用PVA线材形成电路基板，其中包含用于注入EGaIn的中空通道。研究团队开发了一个FreeCAD插件，能够将KiCad PCB设计自动转化为3D打印模型，并集成了用于孔组件和表面贴装组件的插座。根据作者的说法，这种增材制造工艺支持3D电路拓扑结构，甚至是通过焦耳加热实现的形变设备，示范了自弯曲夹持器。所展示的电路表现出可靠的性能，支持高达5A的电流和最高10 MHz的高频信号，适用于广泛的原型应用。
在测试中，研究人员实现了高组件回收率，PVA的回收率高达99.4%，液态金属的回收率为98.6%，并在溶解后成功地将PVA重新挤出为新线材。生命周期评估（LCA）显示，DissolvPCB在八个环境指标上显著优于传统的CNC铣削FR-4电路板，包括全球变暖潜力、酸化潜力和资源消耗等方面。
从短暂电子产品到可持续原型制作
该项目建立在对可回收和生物降解电子产品日益关注的基础上，这是此前商业公司如Jiva Materials以及学术研究中对水溶性基板和液态金属导体的探索。DissolvPCB的方法在于其将完全自动化的软件工具、低成本的FDM硬件与高材料和组件回收率相结合，具有独特的优势。
根据作者的说法，未来的方向包括支持3D原理图路由、改善可修复性和调试功能，并自动化注入过程。团队还强调，DissolvPCB有潜力促使从集中式电子废物处理转向教育和DIY环境中的地方回收实践。
可持续电子产品和3D打印中的循环制造
随着增材制造的发展，研究人员和公司都在开发减少电子废物和促进循环生产的解决方案。例如，科学家们最近3D打印了一种生物降解电池，帮助减少来自一次性电池的电子废物。同样，SUTD的研究人员展示了一种完全生物降解的打印导电组件的方法，推动了可堆肥电子产品的潜力。除了实验室，工业界的参与者也在推进回收实践：宝马最近公布了一项战略，将3D打印废料转化为生产工具，而3devo则推出了一种选择性激光烧结（SLS）粉末回收工艺，旨在减少增材制造工作流中的聚合物废料。DissolvPCB加入了这一更广泛的运动，提供了一种端到端的方法，用于回收电路材料和组件，而不依赖于工业基础设施。
