Bezdrátové čipy Yei Hwan Jung jsou dobré pro spoustu věcí, ale prostředí rozhodně není jedním z nich. Většina z nich obsahuje arsenid galia, chemickou látku toxickou pro plíce malých zvířat, a převážná většina není biologicky odbouratelná - nerecyklovatelné části se hromadí buď na skládkách, nebo podléhají nebezpečné těžbě špatně placenými dělníky. A vzhledem k projekci společnosti Gartner na 25 miliard připojených zařízení do roku 2020 nemusí být potřeba čistších alternativ hmatatelnější. Naštěstí může být řešení hned za rohem díky spolupráci mezi University of Wisconsin-Madison a Madisonskou americkou ministerstvem zemědělství Forest Products Laboratory (FPL).
V článku publikovaném v časopise Nature Communications vědci z partnerských institucí popisují jejich vytvoření: polovodičový čip složený téměř výhradně z celulózového nanovláken (CNF), což je flexibilní, biologicky odbouratelný materiál vyrobený ze dřeva. Čtete správně: počítačová část vyrobená ze stromů. Klíčem zřejmě bylo zúžení správné komponenty pro náhradu - tým se nakonec usadil na podpůrné vrstvě (substrátu) počítačového čipu, protože „většina materiálu v čipu je podpora,“ profesor elektrotechniky a počítačového inženýrství UW-Madison Zhenjiang „Jack“ Ma to řekl Science Daily. "Na všechno ostatní používáme jen méně než pár mikrometrů."
Celulóza vyrobená pro nejbezpečněji použitelný čip - „můžete je dát do lesa a houba to rozloží,“ řekla Ma - má však problematickou vlastnost: tendence ztrácet formu v závislosti na její vlhkosti. “Dřevo je přírodní hydroskopický materiál a mohl by přilákat vlhkost ze vzduchu, “řekl pro Science Daily Shaoqin Gong, profesor biomedicínského inženýrství UW-Madison. Vědcům se to podařilo vyřešit potažením celulózy epoxidem. "S […] povlakem na povrchu [celulózy] jsme vyřešili hladkost povrchu a bariéru proti vlhkosti," řekla.
Šetrnost k životnímu prostředí není jediným přínosem čipů na bázi celulózy. Yei Hwan Jung, postgraduální student elektrotechniky a výpočetní techniky a spoluautor článku, řekl Science Daily, že kromě toho, že jsou „čipy udržitelné, biologicky kompatibilní a biologicky odbouratelné“, vyžadují také podstatně méně toxiny k výrobě. "Vyrobil jsem 1 500 tranzistorů arsenidu galia v čipu 5 x 6 milimetrů." Typicky pro mikrovlnný čip této velikosti existuje pouze osm až 40 tranzistorů. Zbytek oblasti je zbytečný, “řekl. "Vezmeme náš design a použijeme jej na [celulózu] pomocí deterministické techniky montáže, pak jej můžeme umístit kamkoli, kde chceme vytvořit zcela funkční obvod s výkonem srovnatelným se stávajícími čipy."
Čipy na bázi celulózy mohou jednoho dne přejít z laboratorního experimentu na komoditu a Ma si myslí, že snadné vybavení moderních výrobních zařízení potřebnými materiály by mohlo urychlit přijetí. Pro zdraví a životní prostředí doufejme, že ten den nebude daleko.
