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　　木頭是最常見的材料之一，幾乎無所不在。不久之后，你的電腦便可能擁有一個“木頭心”——木質(zhì)基板電腦芯片。在美國威斯康星大學(xué)和美國農(nóng)業(yè)部林產(chǎn)品實驗室的共同努力下，木頭成為最新并且最前衛(wèi)的半導(dǎo)體材料，同時也是第一種能夠讓便攜式電子產(chǎn)品像廁紙一樣用過即棄，不必?fù)?dān)心污染環(huán)境的半導(dǎo)體材料。借助于這種新材料，他們研制出新型環(huán)保芯片。

　　當(dāng)前的消費者環(huán)保意識更強(qiáng)，不僅要求電子產(chǎn)品的運(yùn)算速度更快，個頭更苗條纖細(xì)，同時還希望產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)生物降解，報廢之后可直接扔進(jìn)垃圾箱。從這個角度說，木頭可能是再合適不過的材料。

　　威斯康星大學(xué)和林產(chǎn)品實驗室的研究人員研制的木質(zhì)半導(dǎo)體能夠生物降解，充當(dāng)環(huán)境中的植物肥料。在最新一期《自然·通訊》雜志上，他們描述了這種半導(dǎo)體。威斯康星大學(xué)的研究小組由電氣工程學(xué)教授馬振強(qiáng)（Zhenqiang Ma，音譯）帶隊。他們指出手機(jī)和其他便攜式電子產(chǎn)品的平均使用壽命在18個月左右。據(jù)電子產(chǎn)品回收聯(lián)盟估計，全球每年產(chǎn)生的電子垃圾多達(dá)5000萬噸，大部分垃圾都含有貴金屬以及鉛、鎘和鈹?shù)任ｋU的污染物。據(jù)他們估計，每天被扔進(jìn)垃圾箱的電腦在14.2萬臺左右。

　　傳統(tǒng)芯片的構(gòu)造本身就是一種“浪費”。馬振強(qiáng)和他的研究小組在論文中指出：“在一個典型的半導(dǎo)體電子芯片上，有源區(qū)構(gòu)成頂部的薄層，只是整個芯片中很少的一部分。底部的基板支撐芯片，在所用半導(dǎo)體材料中的比重超過99%。在用于無線功能的微波芯片上，除了基板是一大浪費外，芯片側(cè)部也只有很少的一部分用于所需的有源晶體管/二極管，余下的用于搭載其他無源組件。”

　　新型環(huán)保芯片采用纖維素納米纖絲（以下簡稱CNF）基板。纖維素是絕大多數(shù)綠色植物細(xì)胞壁的重要結(jié)構(gòu)組件，納米級纖維素?fù)碛械奶匦耘c塑料最為接近。此外，纖維素還是地球上數(shù)量最豐富的有機(jī)聚合物。木制紙可以分解到微米級纖維的程度，CNF本質(zhì)上是這一過程的延續(xù)，從微米級分解到納米級。CNF紙超級堅固并且透明，是一種理想的電子元件基板。此外，這種半導(dǎo)體材料在很多方面的性能也超過此前研發(fā)的生物半導(dǎo)體材料，包括相對于當(dāng)前的人工合成先進(jìn)電子元件材料的性能，抗水性以及抵御其他潛在溶劑的性能。

　　研究論文合著者蔡智勇（Zhiyong Cai，音譯）在威斯康星大學(xué)的一份聲明中指出：“你不希望基板過度膨脹或萎縮。木頭是一種天然的吸濕材料，吸收空氣中的水份后膨脹。在對CNF表面進(jìn)行環(huán)氧涂層處理后，我們解決了表面光滑度和防潮問題。”

　　作為實驗的一部分，研究小組還對CNF的生物可降解性進(jìn)行測試，證明確定的真菌“喜好”這種材料。馬振強(qiáng)和他的同事指出：“我們成功利用性能與硬性材料相當(dāng)?shù)娜彳汣NF紙制造重要電子元件，同時還證明CNF基電子元件可以被真菌降解。這一研究成果說明利用生態(tài)友好型材料制造柔軟電子元件的可能性是存在的。”