Бездротові чіпи Yei Hwan Jung корисні для багатьох речей, але навколишнє середовище точно не є одним із них. Більшість із них містять арсенід галію, хімічну речовину, отруйну для легенів дрібних тварин, і переважна більшість не піддається біологічному розкладанню - частини, що не підлягають переробці, або накопичуються на звалищах, або піддаються небезпечному вилученню погано оплачуваними робітниками. А враховуючи прогноз Гартнера на 25 мільярдів підключених пристроїв до 2020 року, потреба в чистіших альтернативах не може бути відчутнішою. На щастя, рішення може бути не за горами завдяки співпраці між Університетом штату Вісконсін-Медісон та лабораторією Міністерства сільського господарства лісових продуктів (FPL), що базується в Медісоні.
У статті, опублікованій у журналі Nature Communications, дослідники партнерських установ описують їх створення: напівпровідниковий чіп, який майже повністю складається з нанофібрили целюлози (CNF), гнучкого, біологічно розкладаного матеріалу, виготовленого з дерева. Ви правильно прочитали: комп'ютерна частина, виготовлена з дерев. Ключ, мабуть, був звуженням правильного компонента для заміни - команда врешті-решт зупинилася на опорному шарі (підкладці) комп'ютерного чіпа, оскільки "більшість матеріалів в мікросхемі є опорою", професор електротехніки та комп'ютерної техніки UW-Madison Чженцзян "Джек" Ма сказав Science Daily. "На все інше ми використовуємо лише пару мікрометрів".
Целюлоза, виготовлена для найбільш безпечної одноразової стружки - «ви можете покласти їх у ліс, і грибок погіршить її, - сказав Ма, - але має проблематичну характеристику: тенденція втрачати форму залежно від вологості». Деревина є природним гідроскопічним матеріалом і може залучити вологу з повітря », - сказав Шаоцин Гун, професор біомедичної інженерії в штаті Медісон, штат Увад. Дослідникам вдалося це вирішити, покривши целюлозу епоксидною смолою. "Завдяки [...] покриттю на поверхні [целюлози] ми вирішили гладкість поверхні та вологозахисний бар'єр", - сказала вона.
Екологічність - це не єдина перевага, яку надають чіпси на основі целюлози. Йей Хван Юнг, аспірант електротехніки та обчислювальної техніки та співавтор статті, заявив Science Daily, що, крім того, що вони “стійкі, біосумісні та біологічно розкладаються”, бездротові чіпи з деревних матеріалів також потребують значно менше токсини для виготовлення. «Я виготовив 1500 транзисторів з арсеніду галію в мікросхемі розміром 5 на 6 міліметрів. Зазвичай для мікрохвильового мікросхеми такого розміру існує всього вісім - 40 транзисторів. Решта території просто витрачена даремно ”, - сказав він. "Ми беремо наш дизайн і надягаємо його на [целюлозу], використовуючи детерміновану техніку складання, і тоді ми можемо розміщувати його там, де хочемо, створити повністю функціональну схему з продуктивністю, порівнянною з існуючими чіпами".
Чіпси на основі целюлози одного разу можуть перейти від лабораторного експерименту до товарного, і Ма вважає, що простота оснащення сучасних виробничих потужностей необхідними матеріалами може пришвидшити прийняття. Для здоров’я та довкілля, сподіваємось, цей день не за горами.
