用木头制作集成电路？

2015-6-15 11:12| 发布者: 高华华| 查看: 1476| 评论: 0|来自: 研发埠

摘要: 近日，一个电子计算机工程师团队表示，他们正在制造可以完全生物降解的电脑芯片。这是真的吗？按照该团队的说法，这是“真的”。

（译者：王培德）

       近日，一个电子计算机工程师团队表示，他们正在制造可以完全生物降解的电脑芯片。这是真的吗？按照该团队的说法，这是“真的”。
       在与美国农业部林业产品实验室（FPL）的合作下，Wisconsin-Madison的工程师正在研发一种由纳米纤维素组成的半导体芯片，这种材料是一种源于木材中的弹性可降解材料。
       UW-Madison大学电气与计算机工程学教授Zhenqiang“Jack”Ma解释说，“芯片中的大部分材料都可以降解，其他材料我们使用量极少。如今，芯片十分安全，你可以将它们放到森林中，真菌会降解掉芯片。降解后芯片就变成了肥料。”

       解决热膨胀问题
       Ma团队的合作伙伴是工程复合材料科研组在FPL项目中的负责人蔡志勇（音译）。蔡志勇最近五年都在致力于纳米材料的研究。“如果你砍倒一棵大树，将其分解成单个纤维的形式用来生产，最常见的产品是纸张。”蔡表示，“纤维的尺寸为微米级。但如果我们能进一步分解到纳米级，会发生什么？我们可以大规模地利用这种级别的纤维来生产高强度透明的CNF纸。”
       木材的使用涉及到一些关键性的问题，如热膨胀和表面光洁度问题。但在UW-Madison大学生物医药教授Shaoqin“Sarah”Gong的帮助下，蔡的团队解决了上述问题。蔡说，“我们并不希望它过量地膨胀或收缩，木材是一种自然的吸水材料，可以从空气中吸收水分发生膨胀。我们在木材表面涂覆环氧树脂，就解决了表面平整的问题，同时还实现了水分的隔离。”
       CNF的优点
       Gong指出，与传统芯片基板相比，CNF有大量的优点。“CNF属于生物基聚合物，不同于其他石油基聚合物。生物基材料是一种可持续、生物相容性好、可降解的材料；与其他聚合物相比，CNF的热膨胀系数很低。”工程师表示他们目前的生物芯片性能与当目前的芯片相差无几。不同的是生物芯片不含镓砷化物，镓砷化物超过一定量对人体有害。
电机与计算机工程硕士研究生Yei Hwan Jung说，“我已经制造了1500个（5×6）mm芯片上所需要的砷化镓晶体管，对一个（5×6）mm的芯片，只需要8mm2来安装40个晶体管，其他地方就浪费掉了。我们重新设计，使用确定性装配技术将晶体管置入CNF中安装到任何需要的地方，这种芯片同样可以实现现有芯片的全功能电路。”
       量产
       尽管现在还处于初期，但Ma希望他的这套设备可以被企业认可并采用，Ma认为“目前量产的半导体芯片价格十分便宜，我们可能需要花大量的时间让市场认可我们的设计。但柔性电子产品是未来的发展趋势，从这点上讲，我们已经领先于其他人了。”
       该小组的研究详情发表在Nature Communication期刊上。想了解更多，请访问Wisconsin-Madison大学的网站。
       你对这个设备怎么看？你认为会有哪些潜在的风险？请在下方评论。

       译自：http://www.engineering.com/Jobs/JobArticles/ArticleID/7270/Three-Simple-Questions-that-Will-Change-Your-Engineering-Career.aspx
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