可降解的電腦芯片聽(tīng)起來(lái)像是天方夜譚,但有一種全新的芯片恰恰希望達(dá)到這一目的??茖W(xué)家希望能將這種芯片應(yīng)用于手機(jī)和平板電腦等電子設(shè)備——全世界每年產(chǎn)生的電子垃圾多達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸,倘若這種創(chuàng)新能夠?qū)崿F(xiàn),就有助于改善這種現(xiàn)狀。
美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和美國(guó)農(nóng)業(yè)部林產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室的研究人員已經(jīng)組建了一個(gè)團(tuán)隊(duì),專門利用木材提取物制作新的芯片。我們已經(jīng)使用木纖維制作可以回收利用的紙張。通過(guò)將這些纖維分解成納米材料,研究人員便可制作出由纖維素納米纖絲(CNF)組成的可降解柔性“紙張”。
CNF的厚度僅為200微米,完全可以為無(wú)線設(shè)備的微波芯片中使用的基片提供環(huán)保替代方案。為了確保芯片部分能夠與新的基片結(jié)合在一起,CNF需要具備光滑的表面。而由于木頭會(huì)吸潮并膨脹,所以該團(tuán)隊(duì)還增加了環(huán)氧涂層,既可以解決這一問(wèn)題,又不會(huì)犧牲生物降解能力。
“芯片中的絕大多數(shù)材料都是支撐物,其他東西只有幾微米?!痹撗芯繄F(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校電氣和電腦工程教授Zhenquiang Ma說(shuō)。
為了完成這一計(jì)劃,Zhenquiang Ma的團(tuán)隊(duì)在臨時(shí)基片上制作了芯片的電子元件,然后使用“橡皮章法”(rubber-stamping,通常用于柔性電子元件)將這些部分轉(zhuǎn)移到CNF上。測(cè)試結(jié)果顯示,這些新型芯片與手機(jī)和平板電腦中常用的無(wú)線通訊芯片效果相似。另外,這種方式還降低了半導(dǎo)體材料的使用量,有望降低芯片開(kāi)發(fā)成本。
測(cè)試還表明,這種芯片是可降解的,最終能夠融入土地?!艾F(xiàn)在,芯片變得非常安全,可以直接扔進(jìn)森林,真菌會(huì)逐步將其降解。”Zhenquiang Ma說(shuō),“它們變得跟肥料一樣安全。”