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在传统的芯片生产中,诸如晶体管之类的电子元件表面都是以硅等半导体材料制造的坚固晶片。项目负责人马振强(音译)带领研究人员以相似的方式制造出了电子元件,但后来又利用橡皮图章将元件从晶片表面剥离,然后将元件转移至由纳米纤维素制作的新表面。这种方法将一个设备中半导体材料的用量减少到原来的五千分之一,并且不损害其性能。
在最近的两个例子里,马振强和他的同事证明了他们可以将纳米纤维素用于制造高频电子线路的支撑层,其表现与智能手机和平板电脑中使用的零件一致。他们还证明了这些芯片可以被常见真菌分解。
当下大量用于生产支撑层的芯片和有源电子元件的芯片的半导体材料还只是一小部分。马振强说这种浪费代价巨大,如果零件被丢弃,其中的某些材料甚至会导致危险性极大的污染。
近几年,研究者已经证明,分解到纳米级的木制纤维生产的纳米纤维素,可以作为生产包括太阳能电池在内的众多电子设备的支撑材料。然而,马振强说,最近的例子是最先证明新型材料性能的,这才使将其用于生产表现突出且高效的高频电子线路变得拭目以待。
马振强还说,类似他们团队研发的此类芯片已经可作商业化用途。但他同时指出商业化有可能进一步加重环境压力,或者造成像镓这样的稀有半导体材料价格飞涨,因为电子工业的主流将会改变现行方法而考虑以木头生产芯片。
研究人员认为,该木制新型芯片有助于解决全球面临的电子垃圾急速堆积,以及随之而来的环境污染问题。研究成果还显示这种被称为纳米纤维素纸,透明的木头材料也作为塑料的有效替代品用作柔性电子产品的外壳。
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