Новые биосовместимые чипы «безопасны как навоз»

В поиске путей снижения ущерба для окружающей среды от электронных отходов коллектив Висконсинского университета (UW-Madison) вместе с исследователями из Лаборатории лесных продуктов (Forest Products Laboratory, FPL) Министерства сельского хозяйства США, предложили заменить кремниевую или арсенид-галлиевую основу полупроводниковой микросхемы на подложку из CNF – гибкого, разлагаемого микроорганизмами материала на базе целлюлозы.

Как объяснил Чжиюн Цай (Zhiyong Cai), руководитель группы FPL, с 2009 г. специализирующейся на разработке экологически чистых наноматериалов, если разобрать дерево на отдельные волокна, то получится бумага, но, спустившись в детализации с микро- до наноуровня, можно получить очень прочный и прозрачный материал CNF. От других полимеров, большинство из которых получают из нефти, CNF отличает повышенная биосовместимость, а также относительно невысокий коэффициент теплового расширения. Традиционные проблемы древесных материалов – гигроскопичность и недостаточная гладкость поверхности – исследователи решили с помощью эпоксидного покрытия.

«Основная часть материала в чипе приходится на подложку. Все остальное в толщину не занимает и нескольких микрометров, – пишет в статье для журнала Nature Communications профессор компьютерной и электротехники UW-Madison, Джек Ма (Zhenqiang «Jack» Ma). – Наши чипы настолько безопасны, что в лесу их будет разрушать грибок. Они так же безопасны, как навоз».

Продемонстрированный группой технологический процесс обеспечивает изготовление чипов, имеющих равное быстродействие с уже существующими, и при этом существенно снижает расход дорогостоящих и токсичных соединений, таких как арсенид галлия. Авторы статьи с его помощью изготовили 1500 арсенид-галлиевых транзисторов в чипе габаритами 5 на 6 мм, где обычно помещается лишь от 8 до 40 транзисторов. После переноса их на основу CNF получается полнофункциональная быстродействующая микросхема, которую можно использовать, в частности, в гибких электронных устройствах.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI