用木材能製晶片 成本低、可分解

張振鴻 2015/06/02 12:32 點閱 14884 次
使用CNF製成的晶片具有生物分解性,即便丟到森林中也能被分解不造成污染。(photo by 威斯康辛大學官方網頁)
使用CNF製成的晶片具有生物分解性,即便丟到森林中也能被分解不造成污染。(photo by 威斯康辛大學官方網頁)

【台灣醒報記者張振鴻綜合報導】木材纖維也能製造電腦晶片。美國威斯康辛大學麥迪遜分校的科學家發表一份研究報告,宣稱能使用普通木材纖維製成的纖維素奈米纖維(CNF),做為晶片的基本材料,以減少製造電子產品過程的化學物質危害地球環境,且成本相對低廉。若可量產,將取代現今用毒性化學材質製成的晶片,供應全球市場。

CNF是近年電子產業相當期待的新一代材料,CNF強度是鋼鐵的5倍,與作為飛機及汽車的碳纖維程度相當,但成本只有6分之1,因此一直被視為未來取代碳纖維的環保材料。《日本經濟新聞》去年曾報導,先把樹木切碎成原來千分之1大小的碎片,再加工成紙漿並分解成千分之1大小的纖維,之後使用化學藥劑將纖維分解成3到4奈米直徑的極細纖維,結合不同材料將纖維結合在一起製成CNF。

科技新聞網站《Gizmodo》報導,美國農業部森林產品實驗室與威斯康辛大學麥迪遜分校的合作團隊已研發出使用CNF生產電子晶片的「支撐層」,同時為了解決木材纖維製造電子產品的表面光滑度與熱脹冷縮問題,他們運用環氧樹脂塗料覆蓋在CNF外表,避免因水分侵入而受潮膨脹。

目前市面上的消費電子產品,包括手機、平板與電腦顯示卡等,其中的晶片通常使用具有毒性的化學材質如砷化鎵所製成,雖然晶片具有優異的高頻運算及高效能處理能力,但這些電子設備通常難以回收再生。一旦廢置後,化學材質中的砷化鎵很可能流入地底,對環境造成嚴重破壞。

然而從木材纖維所製成的CNF,再做為晶片的材料,具有生物分解的特性。研發團隊主持人馬振強教授表示,這款晶片就算直接丟在森林中,也能藉由真菌而直接被分解,成為一般的天然肥料。而且CNF的成本相對便宜,因此可大量製造並供應全球晶片市場。