对人类来说，掌握一种新材料通常能带来重大的技术创新，从而改变人们的日常生活。比如，我们可以把当前的时代定义为“硅的时代”，因为超纯硅的发展使电子、计算、电信和纳米技术得以发展，而手机、银行卡和电脑中的电子芯片等都是由纯度达99.999999%的硅制成的！

芯片用硅

纯度在99%的纯硅是通过在高温下对二氧化硅进行化学处理得到的。由于其纯度不足以用于电子产品，因此必须通过进一步的化学处理进行提纯。最后阶段是使用一个小的硅晶体颗粒，利用一根棒子将其浸入液态硅中，然后缓慢地向上拉动棒子，颗粒周围开始结晶。最后，我们就能得到超纯的硅。我们将它切割成晶圆后，就可以在上面刻上电子芯片了。

较高的生产成本

从绿色化学的角度来看，超纯硅的生产带来了以下几个问题：

·在能源方面，用沙子提炼超纯硅的能源成本很高。生产1千克的硅片需要耗费2933千瓦·时的电力。相比之下，住在独栋别墅的四口之家每年才会消耗大约4500千瓦·时的电力！

·在化学品消耗方面，每生产1千克高纯度硅需要使用280千克的化學品，而且其中许多化学品是有毒的。

·在水的消耗方面：每生产一张手机SIM卡的硅载体，就需要使用18～27升水！

寻找解决方案？

硅的工业加工会消耗大量的能源、水以及有毒化学品。当务之急是找到硅的替代品，因为现代世界已经离不开这种介质了。虽然科学家正在开展大量的研究，但研究成果的说服力都还不够。例如，美国一家计算机公司的研究人员围绕碳纳米管建立了一个电子电路，取代了硅载体。……