Científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison han desarrollado un nuevo tipo de semiconductores biodegradables hechos casi casi en su totalidad de madera. Un avance que con las cifras crecientes de basura electrónica busca aliviar parte de la contaminación ambiental que produce la tecnología.
El nuevo dispositivo refieren los desarrolladores demuestra la viabilidad de sustituir la capa de sustrato de un chip de computadora, con nanofibrillas de celulosa (CNF), un material flexible, biodegradable hecho de madera.
La celulosa es un biopolímero compuesto exclusivamente de moléculas de β-glucosa (desde cientos hasta varios miles de unidades), pues es un homopolisacárido. Las fibras se encuentran en la madera unidas entre sí por un compuesto químico complejo llamado lignina que le da la rigidez. La fabricación de la celulosa consiste en separar la fibra de la lignina mediante procesos industriales químicos o mecánicos.
“La mayoría de los materiales en un chip son de apoyo. Sólo usamos menos de un par de micrómetros para todo lo demás. Ahora los chips serán tan limpios que puedes dejarlos en el bosque y los hongos los degradarán. Se vuelven tan limpios como fertilizantes”, dijo Zhenqiang Ma, responsable de la investigación.
El desarrollo de este dispositivo ha requerido de más de una década de investigación de las fibras CNF. alcanzando en sus pruebas más recientes un rendimiento similar a los chips existentes.
“La ventaja de las CNF sobre otros polímeros es que es un material de base biológica y la mayoría de los polímeros son polímeros derivados del petróleo. Materiales de origen biológico son sostenibles, y biodegradables y biocompatibles. Y, en comparación con otros polímeros, las CNF en realidad tiene un coeficiente de expansión térmica relativamente bajo”, dijo Shaoqin Gong, co-autor de la investigación.
Actualmente la mayoría de los dispositivos inalámbricos utilizan chips con arseniuro de galio debido a sus capacidades de operación de alta frecuencia y de manejo de potencia superiores. Sin embargo, el arseniuro de galio puede ser tóxico para el medio ambiente, particularmente en las cantidades masivas desechos electrónicos actuales.
Sin duda en avance que gracias a su biodegradabilidad de sus materiales tendrá un impacto positivo en el medio ambiente, y que un futuro próximo conducirá a la adopción de una tecnología que al planeta.
Referencia: Universidad de Wisconsin-Madison