對人類來說，掌握一種新材料通常能帶來重大的技術(shù)創(chuàng)新，從而改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ睢１热?，我們可以把?dāng)前的時代定義為“硅的時代”，因為超純硅的發(fā)展使電子、計算、電信和納米技術(shù)得以發(fā)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(xué)處理得到的。由于其純度不足以用于電子產(chǎn)品，因此必須通過進一步的化學(xué)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(tài)硅中，然后緩慢地向上拉動棒子，顆粒周圍開始結(jié)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(chǎn)成本

從綠色化學(xué)的角度來看，超純硅的生產(chǎn)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(chǎn)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(xué)品消耗方面，每生產(chǎn)1千克高純度硅需要使用280千克的化學(xué)品，而且其中許多化學(xué)品是有毒的。

·在水的消耗方面：每生產(chǎn)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(yè)加工會消耗大量的能源、水以及有毒化學(xué)品。當(dāng)務(wù)之急是找到硅的替代品，因為現(xiàn)代世界已經(jīng)離不開這種介質(zhì)了。雖然科學(xué)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(shè)備，但研究人員是要表明，按照綠色化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)制造的納米管也許可以成為電子電路的基本組成部分。