微软携合作伙伴研发特殊树脂,打造海洋环保鼠标

微软和 SABIC 开发了一种由可回收塑料瓶制成的树脂用于制造海洋环保鼠标其中20% 的材料为可回收海洋塑料。图片由微软提供。

鼠标这么小的东西如何对微软的可持续发展承诺产生如此大的影响?这一切都始于塑料瓶和我们想要做出积极改变的愿望。

根据美国国家海洋局的数据科学家们估计海洋中存在超过800万吨的塑料。研究预测到2050年以重量衡量世界海洋中的塑料将超过鱼类。这些环境影响是惊人的。微软的产品和工程团队试图找出利用这些塑料垃圾的新方法这对我们来说是一项重大任务。

让我们决定开发微软海洋环保鼠标是源于一个专项小组提出的一系列问题。这个专项小组里的成员来自于几个不同部门他们决心攻克这一艰巨的挑战。

Windows 和设备设计团队的高级设计师 Patrick Gaule 说到:“团队一直在想为什么我们不能用海洋中的塑料制造树脂并从这里入手取得初步进展?我们开始正式提出这个想法。要制作什么类型的树脂?什么样的产品?我们制定了一个详细的研究计划。我们确信这是一项艰巨的工作也不确定是否行得通。”

塑料树脂是通过加热碳氢化合物直到它们分解成更小的分子而制成的。合成塑料中聚合物是其主要成分。聚合物是由被称为单体残基的重复的共价键单元组成这些聚合物具有特定的特性可用于制作水瓶、瓶盖、包装及其他日常塑料材料等。而聚合物树脂颗粒或珠粒可被放入模具中来制造产品。

作为微软“到2030年实现零废弃物”承诺的一部分该团队获得了一笔内部给予的可持续发展款项开始开发这种材料并迅速将目标锁定在利用海洋塑料作为树脂原料来制造鼠标外壳。市面上已有几种产品使用由趋海塑料制成的材料趋海塑料是从距水道或沿海地区约50公里(30英里)处收集的。然而使用海洋塑料来制造树脂会是开创性的一步——海洋塑料被定义为经第三方认证的从海洋、入海水道或这些地方的岸边回收的塑料。

“我们想做一些与众不同的事情”Windows 和设备环境合规总监 Corinne Holmes 表示“我们不想使用干净的材料而想更进一步。这些塑料并非来自海滩上的收集箱而是从海里打捞出来的很脏。它们在海里待了半年之久而不是两、三周。”

收集到的海洋塑料给试图制造树脂的工程团队带来了挑战因为这些材料已经开始因高温、紫外线、水分和盐分而开始降解。塑料瓶由名为聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 的树脂制成当用于纤维或织物时PET 通常被称为聚酯。

一名 Surface 设备主要机械工程师 Tony Li 表示“我们需要为这些水瓶的使用提供工程解决方案。这些树脂是聚酯它适合用来制造水瓶却不是消费电子产品的常见材料。这就是挑战所在。各种塑料有着不同的性状。聚酯具有较高的模具收缩率较低的热变形温度而且该材料与更常用于硬件外壳的其他树脂相比具有更高的吸湿性。”

从化学成分角度来看制造鼠标不可能100% 使用回收 PET 塑料这不符合机械和可靠性规范。因此团队致力于研发出一种将 PET 和聚碳酸酯 (PC) 塑料结合起来的树脂混合物以此作为解决方案。

该项目于2019年底开启微软曾与多家供应商进行了沟通探讨关于制造鼠标所需树脂材料的相关回收及技术解决方案。由于该项目的复杂性我们不仅需要供应商对专用的海洋回收塑料进行开发而且还需要一套完善的供应链来收集、清洁和安全运输海洋废品以用于后续的工序因此我们在寻找愿意接受这项挑战的供应商时感到很棘手。然而SABIC 作为一家全球化工行业的领导企业在整个过程中持续向前迈进为鼠标的制造工作提供了宝贵的帮助。

Gaule 说:“他们真的全身心地投入到了整个项目当中。他们接受挑战迎难而上研究海洋回收塑料的储存方法。他们还向公司的领导层展示了这个创想并说服领导层参与到这个项目中来。这个项目不仅仅关乎企业的商业运作更是关于如何成为一名优秀的世界公民。”

在投入市场之前微软海洋环保鼠标与其它所有微软产品一样经过了严格的测试。图片由微软提供。

SABIC 从事塑料业务已有50多年之久但从海洋塑料废品中收集和制造树脂材料与其此前的业务仍有不同这对于他们来说是一个新的尝试。

SABIC 电气和电子业务总监 Mahari Tjahjadi 介绍说:“该项目其中的一个挑战是我们所谓的‘监管链’我们应该如何自始至终地追踪(塑料的)供应?此外如果我们的材料是从海洋中获取的那么我们就希望能够有人给我们认证该来源这不应该仅仅是我们的一家之言而是需要有第三方机构的认证。这在过去是前所未有的。”

“虽然我们对塑料有着丰富的了解但应用海洋塑料确实给我们提出了新的挑战。首先需要考虑其耐化学性这是十分重要的。比如鼠标的用户可能刚吃过东西手上还有食物残渣;或是他们刚刚涂了润肤乳我们必须确保鼠标材料有正确的耐化学性否则几个月后鼠标就会出现损坏。此外我们还要考量产品的美学让它的外观好看这是一件说起来容易做起来难的事情。因为当你加入不同的添加剂时材料的化学表现也会随之变化我们不希望这些变化给整个产品带来负面影响。”

按照微软设备的高质量标准海洋塑料从未被用于制造消费者日常使用的产品。如果设计不当一次错误的点击或从桌子上掉下来就可能会让鼠标失灵。例如我们的工程难题之一是设备内部的杠杆。它对应用户鼠标的左右键。塑料必须有足够的“弹性”这样点击才不会破坏杠杆但它也需要足够坚固可以让顾客频繁的使用。Holmes 说:“它必须通过全套微软可靠性流程考验没有捷径可走。这与常规的开发项目一样严苛的考验贯穿始终。”

微软海洋环保鼠标最初的目标是使用10% 的可回收海洋塑料。但通过所有的试验以及树脂的开发按重量计算鼠标的外壳含有20% 的回收海洋塑料这相当于半个约450毫升(16盎司)的水瓶。

微软设备供应链和可持续发展副总裁 Donna Warton 表示:“我们为团队在突破和挑战已有设想方面所做的努力而感到骄傲。团队以使命为导向通过设定具体目标将使命转化为方针计划然后付诸实际行动。这充分体现了所有设备业务同事为将想法付诸现实的热情与其背后付出的大量努力而我们的合作伙伴也是这一征程中至关重要的同行者。”

参与海洋环保鼠标研发的各方都坚信这只是我们在创造更可持续的产品和开发一个产品生命周期的道路上迈出的一小步最终我们可以做到更好地回收塑料材料。

海洋塑料树脂是一项重大的开发投资它通常用于生产专供微软使用的产品。然而在这种情况下微软希望其他公司也将这种树脂用于制造自己的环保产品希望能够推动在鼠标以外的更大型设备上的创新。由于全球各地组织都在寻求在环保上更大的突破这种竞争精神可以成为向善的驱动力。

Gaule 说:“我们感到很自豪但也很谦逊。海洋环保鼠标不是我们的最终目标它只是一段旅程的开始。我们可以对用户说‘我们在认真考量环保的问题也在为之努力。’海洋环保鼠标是一个例子我们想要做更多这样的产品。我真正期待的是与购买这款产品的用户进行对话我想听听他们为什么买了这款产品产品哪里吸引了他们他们的反馈将会帮助我们继续前进。”

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