science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wetenschappers gebruiken een blender om te onthullen wat er in onze smartphones zit

Wetenschappers gebruikten een blender om een ​​smartphone tot stof te malen om de precieze inhoud te onthullen. Krediet:Universiteit van Plymouth

Elk jaar, Wereldwijd worden 1,4 miljard mobiele telefoons geproduceerd. Velen van ons hebben er meer dan één, maar waar zijn ze van gemaakt, waar komen die materialen vandaan, en wat kunnen we het beste met onze apparaten doen als we ze niet meer gebruiken?

De antwoorden op al die vragen staan ​​centraal in een opvallend nieuw project van wetenschappers van de Universiteit van Plymouth.

Door een hele mobiele telefoon tot stof te vermengen, en vervolgens een chemische analyse van de opgeloste resultaten uit te voeren, ze hopen aan te tonen waarom we allemaal meer belangstelling zouden moeten hebben voor wat er in alledaagse elektrische apparaten zit.

Ze willen ook laten zien hoeveel zeldzame of zogenaamde 'conflict'-elementen elke telefoon bevat, en stimuleren hogere recyclingpercentages zodra de apparaten het einde van hun nuttige levensduur hebben bereikt.

Het project is bedacht door Dr. Arjan Dijkstra en Dr. Colin Wilkins, geologen van de School of Geography van de universiteit, Aard- en milieuwetenschappen, waarbij hun aanvankelijke interesse werd aangewakkerd door de toenemende afhankelijkheid van hightech alledaagse voorwerpen van zeldzame minerale hulpbronnen die nieuwe eisen stellen aan de wereldwijde mijnbouwindustrie.

Vervolgens werkten ze samen met het in Devon gevestigde animatiebedrijf Real World Visuals om een ​​korte video te produceren die de hoeveelheid en de verscheidenheid aan hulpbronnen van de aarde laat zien die elk jaar worden gebruikt bij de wereldwijde productie van mobiele telefoons.

Deze video toont het proces dat betrokken is bij het vaststellen van de precieze chemische structuur van een smartphone en bevat een animatie die de resultaten laat zien. Krediet:Universiteit van Plymouth/Real World Visuals

Dr. Dijkstra, Docent Igneous Petrology, zei:"We vertrouwen steeds meer op onze mobiele telefoons, maar hoeveel van ons denken echt wat er achter het scherm zit? Als je kijkt, is het antwoord vaak wolfraam en kobalt uit conflictgebieden in Afrika. Er zijn ook zeldzame elementen zoals neodymium, praseodymium, gadolinium en dysprosium, om nog maar te zwijgen van de hoeveelheden goud, zilver en andere hoogwaardige elementen. Al deze moeten worden gedolven door waardevolle ertsen te winnen, dat legt een aanzienlijke druk op de planeet."

Om het experiment uit te voeren, de onderzoekers namen de gemengde telefoon en mengden deze bij bijna 500°C met een krachtige oxidator, natriumperoxide. Ze waren vervolgens in staat om een ​​gedetailleerde analyse van de resulterende oplossing in zuur uit te voeren om de precieze chemische inhoud ervan te bepalen.

De resultaten toonden aan dat de telefoon die in de tests werd gebruikt 33 g ijzer bevatte, 13 g silicium en 7 g chroom, evenals kleinere hoeveelheden andere overvloedige stoffen.

Echter, het bevatte ook een aantal kritische elementen, waaronder 900 mg wolfraam en 70 mg kobalt en molybdeen, evenals 160 mg neodymium en 30 mg praseodymium. En elke telefoon bevatte 90 mg zilver en 36 mg goud.

Dit betekent dat de concentratie, een telefoon bevat 100 keer meer goud - of 10 keer meer wolfraam - dan een minerale hulpbron die geologen 'hoogwaardig' zouden noemen.

Het resulterende materiaal wordt vervolgens gescheiden voordat het bij bijna 500°C wordt gemengd met een krachtige oxidator. Ze waren vervolgens in staat om een ​​gedetailleerde analyse uit te voeren van de resulterende oplossing in zuur om de precieze chemische inhoud ervan te bepalen Credit:University of Plymouth

Het laat ook zien dat om slechts één telefoon te maken, je 10-15 kg erts zou moeten delven, inclusief 7 kg hoogwaardig gouderts, 1 kg typisch kopererts, 750 g typisch wolfraamerts en 200 g typisch nikkelerts.

Dr. Wilkins, Docent Economische Geologie, toegevoegd:"Mijnbouw kan een deel van de oplossing zijn voor de problemen van de wereld. Maar we bevinden ons nu in een klimaat waarin mensen maatschappelijk verantwoordelijker worden en geïnteresseerd zijn in de inhoud van wat ze kopen. Mede hierdoor verschillende van de grote gsm-bedrijven hebben toegezegd hun recyclingpercentages te verhogen. Het is een positief teken dat de wegwerpmaatschappij waarin we al decennia leven, aan het veranderen is, en we hopen dat dit project meer mensen zal aanmoedigen om vragen te stellen over hun eigen gedrag."

De samenwerking met Real World Visuals werd gefaciliteerd als onderdeel van het Creative Associates-initiatief, onder toezicht van het Sustainable Earth Institute van de universiteit en ondersteund door Higher Education Innovation Funding (HEIF). Het is ontworpen om nieuwe en innovatieve manieren te ontdekken om onderzoek naar een publiek publiek te communiceren.

Antony Turner, CEO bij Real World Visuals, toegevoegd:

"We hebben genoten van de samenwerking met Arjan en Colin om een ​​manier te vinden om dit onderzoek tot leven te brengen en toegankelijk te maken voor het grote publiek. Ik zie de telefoon in mijn zak nu niet alleen als een venster op de wereld, maar ook als een winkel met kostbare metalen. Ik vraag me af waar deze metalen vandaan komen en of ze zullen worden hergebruikt nadat de telefoon is weggegooid."