一个新的增长市场一个很好的原因。
伯纳德•墨菲和吉姆·霍根
我们不提供突发新闻,当我们观察到半导体行业也在不断变化。主要的合并和缺乏创业资金指向这一行业,中国以外,成熟,似乎失去了快速增长的秘诀。辩护者认为模拟或微机电系统或其他领域仍然强劲,但这忽略了一点,整个行业正在放缓。至少部分问题可以说是半导体是困在一个相当低的杠杆点数量相对有限的供应链(手机、平板电脑、汽车、物联网)。打破这个陷阱的一个方法是使截然不同的供应链。
我们相信这样一个机会与水净化。获得足够的和安全的饮用水已成为一个世界性的问题。在加州后我们的一个历史上最严重的干旱,我们敏锐地意识到如何脆弱,有限的水供应。想办法解决这个不足已经成为我们这个时代的一些定义的问题。如果这个区域周围的半导体行业可以构建解决方案,我们可以使一个全新的和快速增长的供应链在更少的可自由支配的下一代智能手机升级的需要。
当前商业标准净化是反渗透(RO)。这个过程推动海水在相当高的压力通过一个过滤器块水合盐离子,但允许水通过。RO消耗~ 3千瓦时/ m³,足够高的能量,如果在美国国内用水都来自这个源,一个源估计美国的能源消耗将增加10%。
更少的能源密集型的方法是基于纳米多孔石墨烯过滤器。石墨烯,一种单原子厚度的碳晶体,原子排列在一个众所周知的六角结构。石墨烯在此背景下的一个关键优势是它的强度。通过添加很多非常小的洞或孔板,得到纳米多孔石墨烯过滤器。孔应该是0.5海里,这是足以让水分子通过,但足够小块盐离子。这个过滤器不需要所需的高压反渗透海水一侧实现高水平的吞吐量,因此可能更有效的能源和资本成本。
纳米多孔石墨烯过滤器允许水通过但块盐离子
在理论上,这种方法应该允许长达三个数量级比RO同样的能量消耗更高的吞吐量。问题是这只在理论上被证明。理论显然是固体,将翻译实践,但你不能建立一个海水淡化厂在理论。
我们如何的半导体制造技术可以帮助建立这些新的过滤器。首先我们需要建立石墨烯表。有许多可能的方法,其中一些非常熟悉的半导体技术,如外延生长在铜箔上低压甲烷环境。这个方法自然会导致一个单原子层石墨烯因为铜催化增长和最初的石墨烯层块进一步催化。已经创建了石墨烯之后,您将需要腐蚀的铜有有用的过滤器,但可能留下一个支持网格加强板。
到目前为止也没有任何标准工厂似乎过于牵强。但冲压孔需要一些创新。记住这些~ 0.5 nm,略小于最积极的特征尺寸考虑今天。不过,孔隙创造已经证明已经在自顶向下方法(氧化腐蚀在紫外线照射下)和自底向上的方法(模式用non-catalyzing点铜铝氧化物生长石墨烯层之前,然后腐蚀掉这些点)。
你可以认为化学是很好,但你仍然需要sub-nm特征尺寸。没错,但请记住这是一个单层objective-no需要担心多个层,整平或校准和模式将是非常简单的,例如一个网格点。事实上,规律的间隔也不重要。只有毛孔的密度和控制孔隙大小最终是重要的。一种方法可能会干涉光刻技术(国际)。IntL可能无掩模的,使用x射线激光,也可能采用传统的x射线源与一个相对简单的面具。什么IntL通常被认为是一个主要的缺陷,它只能模式排列结构,正是在这种情况下我们需要的。
如果这一切可以工作,然后晶圆厂可以排出(一语双关)圆片规模过滤器以不可思议的速度,以满足世界各地的海水淡化厂的需要。和过滤器将不可避免地有一个有限的一生因此更换单位需求将继续下去。当然,市场最终会稳定,市场做的但同时这可能是一个令人兴奋的高增长进取铸造厂的机会。
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