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.

Honderd procent milieuvriendelijk zijn ze niet want de transistoren en andere actieve componenten bestaan nog steeds uit klassiek halfgeleidermateriaal. Maar die zijn maar een paar micrometer dik en maken in de praktijk maar één procent van de massa van de huidige elektronica uit.

Om precies te zijn gebruiken Jack Ma en collega’s een hoogwaardige, transparante kwaliteit papier, gemaakt van cellulose-nanovezels uit houtpulp. Door het materiaal te coaten met een dun laagje epoxyhars op basis van bisfenol A maken ze het vochtbestendig. Typische houtrotschimmels blijken het daarna nog steeds te kunnen afbreken, in elk geval in vitro.

De actieve componenten produceren ze apart op een tijdelijk substraat van halfgeleidermateriaal, waarbij je extra materiaal kunt besparen door ze veel dichter tegen elkaar te leggen dan op de uiteindelijke chip. De onderliggende elektrische verbindingen print je eveneens apart, 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.

Wat er met die houtschimmels gebeurt als ze cellulose proberen te vreten waar galliumarsenide op zit, lijken Ma en collega’s nog niet te hebben uitgeprobeerd - en dat is meteen het zwakke punt van hun verhaal. Maar wie weet kan het geen kwaad.

bron: University of Wisconsin-Madison