對(duì)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(shí)代定義為“硅的時(shí)代”，因?yàn)槌児璧陌l(fā)展使電子、計(jì)算、電信和納米技術(shù)得以發(fā)展，而手機(jī)、銀行卡和電腦中的電子芯片等都是由純度達(dá)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(duì)二氧化硅進(jìn)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(jìn)一步的化學(xué)處理進(jìn)行提純。最后階段是使用一個(gè)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(dòng)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(gè)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(fèi)2933千瓦·時(shí)的電力。相比之下，住在獨(dú)棟別墅的四口之家每年才會(huì)消耗大約4500千瓦·時(shí)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(jī)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(huì)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?yàn)楝F(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(guó)一家計(jì)算機(jī)公司的研究人員圍繞碳納米管建立了一個(gè)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(jí)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。