Mobiltelefoner har revolusjonert livene våre på måter ingen kunne ha forutsett for 30 år siden. I løpet av de siste årene har mobiltelefoner forvandlet seg fra enkle kommunikasjonsenheter til bærbare datamaskiner gjennom innovativ bruk av forskjellige materialer og elementer.
Bildekreditt: asharkyu/Shutterstock.com
Hva er inne i en mobiltelefon?
Fremveksten av mobiltelefoner det siste tiåret er det viktigste teknologiske skiftet siden internett ble etablert som et globalt kommunikasjonsnettverk på 1990-tallet. Siden den gang har livene våre endret seg raskt.
De tilsynelatende ubegrensede mulighetene til mobiltelefoner som underholdningsinnretninger, kommunikasjonsenheter og personlige arrangører er muliggjort av de unike egenskapene til materialene som finnes i en mobiltelefon.
Ulike metaller, kompositter og forbindelser utvunnet fra mineraler og malm utgjør de elektroniske komponentene i mobiltelefoner. Den perfekte harmonien mellom elektronikk og kjemi gjør det mulig for mobiltelefonbrukere å kommunisere med resten av verden via taleanrop, tekstmeldinger og sosiale medieplattformer.
Ettersom mobiltelefonteknologien utvikler seg, vil de kjemiske elementene som brukes til å konstruere disse enhetene fortsette å spille en avgjørende rolle i å utvide deres bemerkelsesverdige evner.
Plast
Plast finnes ikke naturlig i miljøet. I stedet er det biproduktet av å behandle råolje.
Plast brukes hovedsakelig til å produsere databrikkebelegg, beskyttende foringsrør og elektriske komponenter. De fleste mobiltelefonplaster er herdeplast som fluorpolymer, polymetylmetakrylat, polypropylen, polykarbonat, fenolformaldehyd og styren fordi de er motstandsdyktige mot slitasje og varmen som genereres ved konstant bruk.
Glass
Glass er en betydelig komponent i en mobiltelefon, spesielt skjermen; men dette er ikke noe vanlig glass. Dette glasset er sammensatt av silisiumdioksid og aluminiumoksid, med et ultratynt belegg av indiumtinnoksid tilsatt slik at skjermen kan brukes uten skade.
De fleste mobiltelefonprodusenter bruker nå Gorilla Glass, et lett, tynt, forsterket glass produsert av Corning.
Metaller
Metaller brukes i kretsene og batteriene til mobiltelefoner. Imidlertid er metaller ikke i sin reneste form når de trekkes ut fra bakken. De utvinnes først fra mineralene eller malmene før de brukes i mobiltelefoner.
Følgende er noen av metallene som brukes i mobiltelefoner:
Litium
Litium er et lett sjeldne jordmetall med høy elektrisk lagringskapasitet. Som et resultat blir det hovedsakelig brukt til å produsere mobiltelefonbatterier. Det utvinnes fra steinmalm og saltsjøer.
Silisium
Silisium representerer nesten 25 % av materialene som brukes til å produsere en smarttelefon. Den brukes hovedsakelig til å lage prosessoren til mobiltelefonen. Silisium er et av de mest brukte materialene i produksjon av mobiltelefoner på grunn av dets unike egenskaper som halvleder.
Den er også veldig billig siden den finnes i nesten 30 % av jordskorpen.
Jern
Jern brukes hovedsakelig til alle skruene som er nødvendige for å sette sammen de forskjellige komponentene til mobiltelefoner. Jernlegeringer brukes også til å lage kroppsdeler og batterier. Det gjør dem svært holdbare og motstandsdyktige mot oksidasjon.
Aluminium
Den vanligste bruken av aluminium er å huse elektroniske komponenter i en mobiltelefon. I gjennomsnitt brukes 22,18 gram aluminium i en smarttelefon. Den fungerer som et skjermingslag for å beskytte kretsene mot antennens elektromagnetiske stråling.
Kobber
Kobber brukes mer enn noe annet metall i mobiltelefonkomponenter på grunn av dets høye elektriske og termiske ledningsevne. Hovedmålet til dette materialet er kabelen til enhetene.
I tillegg inneholder brikker og trykte kretser kobber på grunn av dens utmerkede elektriske ledningsevne, mens kjøleribber er laget av kobber på grunn av dens svært høye varmespredningsfaktor.
Kobolt
Kobolt er det dyreste råmaterialet som brukes til å produsere litium-ion-batterier. Den brukes sammen med litium for å forlenge levetiden til mobiltelefonbatterier, da den gir den høyeste energitettheten blant metaller.
I tillegg forbedrer belegg av kobbertråder med kobolt deres holdbarhet.
Tinn og bly
Tinn er verdsatt for sine unike fysiske egenskaper, tilgjengelighet og lave kostnader, og det brukes hovedsakelig til å koble forskjellige komponenter til hovedkortet via loddeforbindelser.
I tillegg til tinn, brukes bly også til å lage noen av loddene takket være dens duktilitet.
Sink
Sinklegeringer med aluminium og kobber brukes til å produsere mikrofoner og høyttalere. Det brukes også i produksjon av batterier.
Nikkel
Nikkel er et tøft, formbart, sølvfarget metall som brukes i mobiltelefonbatterier, kondensatorer og elektriske kontakter.
Sølv
På grunn av sin høye elektriske ledningsevne, brukes sølv til å lage ledere, brytere, kontakter og ledende linjer i den trykte kretsen.
Gull
Gull er svært elektrisk ledende og korrosjonsbestandig. Den produserer ledere, brytere og knapper, RAM, hovedkort og kabler.
Helserisiko og miljøfarer knyttet til råvarene til mobiltelefoner
En enkelt mobiltelefon inneholder ulike materialer som EU-kommisjonen klassifiserte som sjeldne jordmetaller i 2014. I noen land er disse materialene hentet gjennom gruvedrift, noe som er vanskelig og livstruende.
Aluminium, kobber og dets forsyningskjede er relatert til høy CO2 utslipp og risiko for forurensning av jord og vann.
Bildekreditt: asharkyu/Shutterstock.com
På grunn av deres økende popularitet og begrensede levetid, utgjør mobiltelefoner en stadig voksende avfallsstrøm. Ofte kan disse dingsene ikke repareres etter feil. Dessuten er mindre enn 20 % av smarttelefonkomponentene resirkulerbare. Som et resultat samler det seg en økende mengde elektronisk avfall eller e-avfall på jorden.
Mengden e-avfall på jorden i 2018 var rundt 50 tonn og øker stadig. I tillegg kan de farlige metallene i gamle mobiltelefoner forurense vannforsyningen vår dersom de ikke resirkuleres eller kastes på riktig måte.
Hver mobiltelefonprodusent må se forbi sin første forbruker og vurdere å skape en sirkulær økonomi som reduserer eller eliminerer avfall ved å resirkulere verdifulle materialer tilbake til produksjonsprosessen.
Disse strategiene kan være fordelaktige for kundene og miljøet. Enheter som går i dvale i hjemmene, hindrer imidlertid innføringen av sirkulære økonomistrategier i mobiltelefonens verdikjede.
Referanser og videre lesning
Jenness, JE, Ober, JA, Wilkins, AM, & Gambogi, J. (2016). En verden av mineraler i mobilenheten din (nr. 167). US Geological Survey. http://dx.doi.org/10.3133/gip167
Lotzof, K. (2020). Mobiltelefonen din er drevet av edle metaller og mineraler. [Online]. Naturhistorisk museum. Tilgjengelig i: https://www.nhm.ac.uk/discover/your-mobile-phone-is-powered-by-precious-metals-and-minerals.html
Trento, C. (2022). Hva er materialet til telefonen din? [Online]. Stanford avanserte materialer. Tilgjengelig i: https://www.samaterials.com/content/what-is-the-material-of-your-phone-body.html