美国威斯康辛大学麦迪逊分校(UniversityofWisconsin-Madison)与美国农业部(USDA)林产实验所(FPL)所的研究人员携手合作，在木质的基板上制作出数位与微波频率晶片。

    目前的电子产品制造经常采用极其宝贵、取之不易甚至是有毒性的物质，这些产品在使用多年后经常丢弃在垃圾掩埋场，造成环境负担。因此，两组研究人员们共同合作，期望创造出高度可生物降解以及仅有最小量有毒物质的电路，从而缓解电子装置造成环境负担的可能性。

    研究人员利用木质基板打造环保芯片

    该研究小组是由威斯康辛大学麦迪逊分校电子与电脑工程系教授Zhenqiang(Jack)Ma所主导，并于最新一期的《自然通讯》(NatureCommunications)中解释了木质IC的研究。该论文中提到研究员们在可转移的纤维素奈米纤维(CNF)薄膜上制造砷化镓微波元件。这些异质的双极接面电晶体(HBT)表现出37.5GHz的截止频率以及6.9GHz的最大振荡频率。最大频率(fmax)相对较低是由于HBT的非自校准结构。

    同样地，该研究小组也在CNF基板上制造出NOR、NAND与逆变器闸极，以及矽晶全加器电路。该全加器可在高达5kHz的时脉频率时作业。

    “晶片中的大部份材料都是支持作用。我们只用了不到几微米的材料，”Ma表示，“这种晶片十分安全，你可以把它放在森林中，让菌类来进行分解，这就像肥料一样的安全。”

    林产实验所工程复合材料科学研究组计划负责人ZhiyongCai从2009年以来就一直致力于开发可持续的奈米材料。CNF的制作是将木质纤维分解至奈米级，使其能够形成一种强力且透明的纸。Cai与威斯康辛大学麦迪逊分校生物医学工程教授Shaoqin(Sarah)Gong合作，解决了在电子环境下使用木质衍生材料的两个主要障碍：表面光滑度与热膨胀。

    “你并不希望它过度膨胀或缩小，而木材是一种天然的吸湿性材料，可吸收空气中的水份后膨胀。”此外，Cai说：“藉由CNF表面覆盖环氧树脂涂层，我们解决了表面光滑度与防潮的问题。”

    然而，研究人员也瞭解，由于现有的制造基础设施、数十亿美元的经济规模，再加上晶圆厂，为基于矽的晶片生产打造了巨大的成本优势。因此，利用CNF基板的途径还需要很长的时间才能克服种种挑战，除非还有其他原因，例如它更具环保或灵活性，才足以吸引更多的应用。