Создание все новых электронных гаджетов подразумевает использование вредных для природы материалов. После того как электронику использовали, ее выбрасывают на свалки, где она не разлагается, а выделяет токсичные вещества, отравляющие окружающую среду.
Целлюлозное нановолокно — безопасная альтернатива
Этим вопросом вплотную занялась группа ученых из Висконсинского университета. Специалисты изобрели необычное решение данной проблемы — сделанный из дерева биологически разлагаемый полупроводниковый чип. Возглавила исследовательскую группу профессор Дженгианг Ма. По словам ученого, кремний, используемый в подложке чипа, вполне можно заменить бумагой, так как она обладает теми же нужными качествами. Точнее сказать, исследователи применили целлюлозное нановолокно — материал, очень гибкий, а главное — разлагаемый. Изготавливать его можно полностью из дерева, поэтому он не принесет вреда экологии.
Именно подложка и составляет большую часть материала в новом компьютерном чипе. Остальным составляющим отводится очень мало места. Дженгианг Ма заверяет, что изобретенные ее командой чипы полностью безопасны. Она даже выдвинула предложение просто выбрасывать их в лесу — и они будут служить удобрением.
Преимущества нанобумаги
Использование наноматериалов уже давно изучается и практикуется в новых технологиях. Например, в этой области работает Чжиюн Кай. Он объясняет, что среди деревянных волокон используют именно бумагу. Однако это не предел, так как данное волокно вполне можно разделить на меньшие части и получить нановолокно — туже бумагу, только очень тонкую и прозрачную.
Чтобы использовать древесные материалы в электронных устройствах, важно было проверить его на такие свойства как гладкость и тепловое расширение. Этим и занялась группа профессора Кая. Древесина как природный материал легко впитывает влагу, вследствие чего расширяется. Чтобы решить проблему гладкости, защиты от влаги, а затем и расширения, ученые решили покрыть поверхность эпоксидным материалом.
Преимущества нового изобретения для экологии очевидны, так как полимеры, используемые в электронных устройствах, изготавливаются из нефти. В то же время целлюлозное нановолокно делают из дерева — биологического безопасного материала. Вместе с тем, такой материал довольно стоек, а также совместим с другими биоматериалами и безопасно разлагаем. К тому же, если сравнивать с другими полимерами, новый продукт в меньшей степени расширяется под воздействием тепла, чем другие.
Производительность новых чипов не меньше, чем у уже существующих. При этом сам процесс их производства экологически чистый. В производстве большинства беспородных устройств сегодня используют арсенид галлия, имеющий отличные свойства, однако очень токсичный, особенно в больших количествах.
Один из соавторов исследования поделился, что теперь нет необходимости использовать дорогой и вредный с точки зрения экологии материал. Его вполне может заменить новое дешевое и безопасное вещество. По его словам, разработку можно просто перевести на существующих дизайн, только с использованием целлюлозного нановолокна. Рабочая схема будет прекрасно функционировать — наравне с существующими чипами.
Профессор Дженгианг Ма считает, что, проявив гибкость, вполне можно полностью перейти на использование новой технологии, тем самым сберегая окружающую среду. Она надеется, что такие электронные чипы вскоре получат широкое распространение.
Похожие материалы:
Новый экологичный материал для хранения энергии лучше многих конденсаторовСпециалистами Национального Университета Австралии был создан новый уникальный материал, который способен накапливать существенное количество...
Снят новый фильм о безопасной для экологии утилизации мусора20 апреля состоялся предварительный показ нового фильма, снятого в Подмосковье. Называется картина «Мусорный путь» и посвящена она широко...
Ученые разработали новый тип антибиотика из морских микроорганизмовНовый и весьма необычайный антибиотик специалисты извлекли из микроорганизмов, которые живут в отложениях у калифорнийских берегов. Разработка...
«Носатая» ветряная турбина — новый экономный протопит от GEКомпания GE, как оказалось, уже два года работает над созданием новой ветряной турбины. Но все это время разработчики скрывали от широкой публики...
Производить биоразлагаемый пластик будет дешевлеБиоразлагаемые материалы предоставляют возможность не наносить вред экологии планеты. Одним из таких материалов является полиактидный пластик (PLA)....