電子芯片

對人類來說，掌握一種新材料通常能帶來重大的技術創新，從而改變人們的日常生活。比如，我們可以把當前的時代定義為“硅的時代”，因為超純硅的發展使電子、計算、電信和納米技術得以發展，而手機、銀行卡和電腦中的電子芯片等都是由純度達99.999999%的硅制成的！

芯片用硅

純度在99%的純硅是通過在高溫下對二氧化硅進行化學處理得到的。由于其純度不足以用于電子產品，因此必須通過進一步的化學處理進行提純。最后階段是使用一個小的硅晶體顆粒，利用一根棒子將其浸入液態硅中，然后緩慢地向上拉動棒子，顆粒周圍開始結晶。最后，我們就能得到超純的硅。我們將它切割成晶圓后，就可以在上面刻上電子芯片了。

較高的生產成本

從綠色化學的角度來看，超純硅的生產帶來了以下幾個問題：

·在能源方面，用沙子提煉超純硅的能源成本很高。生產1千克的硅片需要耗費2933千瓦·時的電力。相比之下，住在獨棟別墅的四口之家每年才會消耗大約4500千瓦·時的電力！

·在化學品消耗方面，每生產1千克高純度硅需要使用280千克的化學品，而且其中許多化學品是有毒的。

·在水的消耗方面：每生產一張手機SIM卡的硅載體，就需要使用18～27升水！

尋找解決方案？

硅的工業加工會消耗大量的能源、水以及有毒化學品。當務之急是找到硅的替代品，因為現代世界已經離不開這種介質了。雖然科學家正在開展大量的研究，但研究成果的說服力都還不夠。例如，美國一家計算機公司的研究人員圍繞碳納米管建立了一個電子電路，取代了硅載體。你可以把這些碳納米管想象成用于在顯微鏡級別的紙上寫字的鉛筆芯。雖然目前它們的性能還不足以在不久的將來用于電子設備，但研究人員是要表明，按照綠色化學標準制造的納米管也許可以成為電子電路的基本組成部分。