Деревянный микрочип — кульминация экоэлектроники

Инженеры создали уникальный полупроводниковый чип, почти полностью состоящий из целлюлозы, то есть основного компонента древесины. Электронику на основе подобных чипов можно без опаски выбросить в лесу или использовать в качестве удобрения.

Команда исследователей во главе с профессором Дженкьянг Ма (Zhenqiang "Jack" Ma) разработала новый вид полупроводниковых устройств. Уникальность нового микрочипа в том, что он почти целиком сделан из  биоразлагаемой целлюлозы.  Возможно, изобретение решит проблемы утилизации миллионов тонн токсичных электронных товаров, которые сегодня попросту невозможно полностью переработать.

Новый чип в качестве подложки использует бумагу и легко усваивается микроорганизмами

Портативная электроника обычно сделана из невозобновляемых, не поддающихся биохимическому разложению и потенциально токсичных материалов. Из-за этого электроника стоит дорого, но это еще полбеды — основная проблема в том, что в погоне за обновлением гаджетов люди постоянно покупают новые товары. В итоге растет количество токсичных электронных отходов. Поскольку переработка электроники — это очень трудоемкий и отнюдь не дешевый процесс, многие отслужившие свое электронные приборы попросту зарывают в землю на свалках.

Решить эту проблему мог бы биоразлагаемый чип, созданный из органических материалов. Вместо кремниевой подложки чип использует бумагу на основе целлюлозной нанофибры (CNF). Как известно, большая часть микрочипов — это как раз материалы подложки, а сами исполняющие элементы (транзисторы)  имеют крохотные размеры и содержат микроскопические количества металлов.

Сделать новую подложку было непросто. Дело в том, что она должна хорошо сопротивляться тепловому расширению, воздействию влаги и при этом быть очень гладкой. Новая подложка соответствует всем этим требованиям. Производится она очень просто: представьте, что вы разделяете волокна древесины на все более тонкие, пока не получается микроскопическая нанофибра. Затем ее покрывают синтетической смолой и на выходе получаются волокна  CNF для подложки.

"Бумажные" микросхемы по производительности и надежности соответствуют обычным, кремниевым. При этом чип содержит меньше токсичного арсенида галлия и полностью разлагается в естественных условиях.

По мнению разработчиков нового типа микрочипов, современное массовое производство электроники настолько дешево, что производители не торопятся переходить на новые технологии. В то же время биоразлагаемая электроника отлично подходит для дешевых массовых электронных товаров, которые быстрее всего попадают в мусорную корзину.