Arjen Dijkgraaf
- Cellulose-ondergrond
- 100 x lagere milieubelasting
Micro-elektronicacomponenten zijn biologisch afbreekbaar te maken door de silicium onderlaag te vervangen door houtvezels. Ze worden zo nog flexibel ook, schrijven onderzoekers van de University of Wisconsin-Madison (VS) in Nature Communications.
Jack Ma en zijn collega’s gebruiken een hoogwaardige, transparante kwaliteit papier, gemaakt van cellulose-nanovezels uit houtpulp, gecoat met epoxyhars om het waterbestendig te maken. Typische houtrotschimmels blijken het daarna nog steeds te kunnen afbreken, in elk geval in de reageerbuis.
De actieve componenten produceren ze apart op een tijdelijk substraat van halfgeleidermateriaal, waarbij materiaal wordt bespaard door ze veel dichter tegen elkaar te leggen dan op de uiteindelijke chip. Ook de onderliggende elektrische verbindingen worden apart geprint, op weer een ander tijdelijk substraat.
Met een stempel van PDMS-siliconenrubber haal je vervolgens eerst de componenten van hun ondergrond om ze op de verbindingsbanen te leggen. Als ze eenmaal vast zitten licht je met een groter PDMS-stempel de hele assemblage op en brengt hem over op je papier.
De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met zogeheten monolithic microwave integrated circuits (MMIC’s), die zeer hoge frequenties kunnen volgen en daarom de bulk uitmaken van de elektronica in bijvoorbeeld mobiele telefoons. Traditioneel worden MMIC’s niet van silicium gemaakt maar van galliumarsenide (GaAs), wat voor het milieu slecht nieuws is.
Het onderzoek wees alvast uit dat MMIC’s met een ondergrond van cellulosevezels normaal functioneren.
