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可降解芯片诞生 可减少电子垃圾污染

发明科技控中国仪表网2015年12月16日 11:29人气:12944

  【中国仪表网 发明科技控】日前,据美国报道,威斯康辛大学研究人员成功研制出用砷化镓电路实现的射频通信芯片,该芯片性能可与普通的半导体基底芯片相媲美,而该技术的研究将大大减少电子垃圾的污染。
  

  据了解,该芯片是用一种可生物降解的纳米纤维(nanocellulose)作为芯片基底,上面用砷化镓电路制成的。根据新的研究,人造的电脑芯片可以执行一样好的常用芯片的无线通信,并且可降解。
  
  可生物降解的纳米纤维是将木纤维分解到纳米尺度下提取出来的,可被普通的真菌分解。近年来,将其用于电子电路的支撑材料一直是研究的热点,但通常只用于太阳能电池芯片。这项研究第一次实现了将其作为高性能射频电路芯片的基底,并且在未来可替换柔性电子材料中的塑料成分。
  
  据发明者表示,新的芯片可以帮助解决迅速积累的电子废物,其中一些含有潜在的有毒物质的全球问题。在传统的芯片制造行业,晶体管等电子元件都要在坚硬的晶圆表面制作,而这些晶圆则是由硅等半导体材料制作的。发明者使用纳米纤维素作为射频电路的支撑层,而性能与智能手机和平板电脑中常用的射频电路相似。他们还表示,常见的菌类即可降解这些芯片。
  
  当今的芯片所使用的绝大多数半导体材料都用来制作支撑层,而真正起作用的电子元件仅占其中的一小部分。这是一种巨大的浪费,而且会导致废弃的电子设备产生严重污染。
  
  在芯片中,电路结构只占半导体材料的很小一部分,大量的半导体材料用作芯片基底。随着电子产品的爆炸式增长,废弃的电子垃圾成为日益严重的问题,并且由于半导体材料中含有重金属元素,会对环境造成污染。通过将基底替换为可降解材料,可以使半导体材料的用量减少5000倍,具有重大的环境效益。
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