科学家用鸡蛋制造出可生物降解芯片
最近審查:02.07.2025

高品质电子产品以其耐用性而著称,但不幸的是,几乎所有电子设备的组件在进入垃圾填埋场后都会分解至少几十年,污染地球环境,向环境中释放危险和有毒化合物。这个问题与所有国家都息息相关,许多科学家长期以来一直在努力寻找替代材料,这些材料在使用结束后会分解成安全的组件,不会危害环境。就在最近,一个研究小组成功开发出一种独特的方法来制造环保的电子芯片。一个由来自英国和中国的国际科学家组成的团队创造了一种基于鸡蛋的芯片,更具体地说,只基于鸡蛋的一部分——蛋白质,而众所周知,鸡蛋富含蛋白质。
一位研究人员解释说,为了制作这种芯片,他们将一层非常薄的蛋白质纤维薄膜贴在一块燧石板上。薄膜的一侧贴有镁电极,另一侧贴有钨电极。研究人员表示,钨和镁在自然条件下都容易快速分解,因此选择这两种材料来制作这种新型生态芯片。
然后,科学家们以新的蛋清芯片为基础,制作出可生物降解的忆阻器——一种可以存储信息的电子设备的小元件。
理论上,这类元件早在70年代初就已存在,但直到8年前,惠普的工程师才成功制造出世界上第一个忆阻器。在计算机中,这类元件负责存储信息,并允许操作系统几乎即时加载。当然,蛋白质忆阻器的运行有一些特殊之处,特别是它需要在一定的湿度下才能工作。
专家们对这种独特的存储元件进行了测试,在首次试用期间,它正常工作了3个多月。科学家将用过的芯片放入沸水中,10小时后硅片的所有元素完全溶解。芯片的剩余成分——硅和二氧化硅——分解了大约3天。
值得注意的是,这种新研制的材料以蛋白质(蛋白质的主要成分)为基础,是一种过渡材料。在电子设备领域,这种概念相对较新,意味着由多种元素组成的材料可以完全分解,并且在使用寿命结束后不会对环境造成危害。这种几乎无残留、可在自然条件下分解的材料首次在美国爱荷华州的一所大学的实验室中诞生。随后,科学家们在2014年研制出了一种微型天线,它可以传输必要的信息;在使用寿命结束后,该天线会完全分解成安全的元素。
这种新型独特的可生物降解芯片的开发由浙江大学、福建大学、剑桥大学和英国博尔顿大学等多所大学的科学家共同完成。