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生物可降解计算芯片BioChip在土壤中72小时完全分解:一次性传感器告别电子垃圾

BioChip采用纤维素基底和镁合金电路,在完成环境监测任务后可在土壤中72小时内完全生物降解,为一次性传感器提供零废弃解决方案。

2029年1月,东京大学材料科学团队在Science上发表论文,宣布成功开发出全球首款可在土壤中完全生物降解的计算芯片BioChip。这款芯片采用纤维素纳米纤维作为基底材料,镁合金作为导电层,丝蛋白作为绝缘层,所有组成材料均可被微生物分解。

BioChip的计算能力相当于一颗8位微控制器,拥有4KB存储空间和基础的传感器接口。虽然性能远不及传统硅基芯片,但对于环境监测、农业土壤检测等一次性应用场景已经足够。研究团队在芯片上集成了温度、湿度和pH值传感器,部署在农田土壤中收集数据。

测试结果显示,BioChip在土壤中72小时后质量损失超过95%,168小时后完全降解。降解产物为纤维素糖、镁离子和氨基酸,均为土壤中常见的天然物质,不会造成任何环境污染。

东京大学已与日本农业协同组合达成合作,计划在2029年秋季的水稻种植季进行大规模田间测试。每颗BioChip的制造成本约为0.3美元,与传统一次性传感器的成本相当。