Недавно мы писали о том, какой вред экологии наносит уменьшение срока службы электронных гаджетов и разработках европейских учёных в области биоразлагаемых микросхем. Но не только в Технологическом институте Карлсруэ озабочены этой проблемой. Несколько месяцев назад результаты своих разработок в области биоразлагающихся чипов опубликовала группа исследователей из Висконсинского университета. Сотрудничая с Министерством сельского хозяйства и Лабораторией лесного хозяйства США (FPL), они создали полупроводниковый чип, большая часть которого изготовлена из древесины.

По словам руководителя проекта профессора Дженгианг Ма, целлюлозное нановолокно способно заменить кремний в качестве подложки для микросхем. По сути, это та же бумага, но изготовленная с применением нанотехнологий. В традиционном производстве древесина разбирается на отдельные волокна. Учёные же продолжили расщеплять их на наноуровне. Из полученных частиц была создана тончайшая, очень прочная и прозрачная бумага.

Микросхема на целлюлозной подложке

Преимущество целлюлозы перед большинством полимеров очевидно. Ведь производится она из древесины, а это намного более экологически безопасный материал, чем нефть, из которой чаще всего и изготавливают полимеры. Ещё одним большим преимуществом древесины для производства микросхем является её низкий коэффициент теплового расширения. Однако целлюлозное волокно очень гигроскопично и не обладает требуемой для чипов гладкостью поверхности. Тончайший слой эпоксидного покрытия решил обе эти проблемы.

Нановолокно из целлюлозы также способно снизить количество токсичного арсенида галлия, который используется для приёмопередатчиков СВЧ-диапазона. Этот опасный материал активно применяется в электронике из-за широких возможностей коммутируемой мощности и лучших показателей высокочастотной работы. Созданная одним из участников проекта микросхема с транзисторами из арсенида галлия и бумажной подложкой продемонстрировала показатели, сравнимые с применяемыми сейчас чипами. Конечно, новую микросхему нельзя назвать полностью безопасной, но количество использованного при её создании арсенида галлия заметно меньше.

Деженганг Ма считает, что гибкость созданной технологии предоставляет широкие возможности для её применения. Даже просто уменьшение количества арсенида галлия, используемого при изготовлении чипов, уже станет неплохим итогом работы их исследовательской группы. Будем надеяться, что это станет первым шагом к полной замене токсичных материалов на безопасные аналоги.