Os pesquisadores fazem o avanço na limpeza dos ‘produtos químicos para sempre’ usados na fabricação de chips
Uma equipe da Universidade Monash da Austrália tem publicou seu trabalho Em uma nova membrana de filtração de água que pode remover com sucesso pequenas moléculas de PFAS do fluxo de água. PFAs, ou substâncias poli -fluoroalquil, são uma peça -chave em várias facetas da fabricação de semicondutores que ganharam o nome “Forever Chemicals” por sua dificuldade para limpar.
A equipe de pesquisa de Monash está pronta para utilizar algumas parcerias importantes para levar os filtros ao mercado em alta escala, mantendo os PFAs fora das águas subterrâneas em plantas em todas as várias indústrias que trabalham com produtos químicos para sempre. A indústria de semicondutores, no entanto, se opõe há muito tempo à legislação ou a outras iniciativas para restringir o uso de PFAs na fabricação, formando grupos de lobby e outras coalizões para economizar o uso de produtos químicos para sempre na Chipmaking.
Membrana de grafeno da Universidade Monash
A equipe da Monash University, liderada pelo Ph.D. O candidato Eubert Mahofa, projetou uma membrana de grafeno modificada que interrompe seletivamente as cadeias PFAS, permitindo que a água passe livremente. A membrana interrompe mais de 90% dos PFAs que passam nela, uma grande melhoria em relação às membranas tradicionais de poliamida, que só podem remover cerca de 35% dos PFAs.
“Os PFAs são difíceis de gerenciar porque se dissolvem facilmente na água e podem se espalhar longe de sua fonte original, tornando a contaminação desafiadora de conter e remediar”, compartilhou Mahofa. “Nossa abordagem resolve isso filtrando e concentrando esses produtos químicos nocivos, enquanto ainda permite que a água flua com eficiência, tornando -se um candidato forte para complementar as tecnologias para a destruição de PFAs”.
Os PFAs são conhecidos como Forever Chemicals desde o acerto de contas da sociedade nos anos 90. Definidos por ligações de fluorina de carbono, que podem ter meia-vida a mais de oito anos, as cadeias PFAs consistentemente sanguíneo em suprimentos de água subterrânea, permanecendo lá indefinidamente. Certos PFAs são altamente perigosos para os seres humanos se inalados ou ingeridos, e outros acabarão “presos” em humanos ou animais após a morte.
O novo método de filtração utiliza relações químicas específicas para capturar até as menores ligações PFAs, que normalmente passam pelos métodos tradicionais de poliamida tradicionais. A nova barreira interrompe esses títulos em temperaturas variadas, mantendo o fluxo de água eficiente, tornando a nova tecnologia nada menos que um desenvolvimento inovador.
“Esse avanço na filtração do PFAS tem o potencial de revolucionar como a contaminação por PFAs é gerenciada globalmente, com aplicações que variam de tratamento de lixiviação de aterros de aterro à purificação de águas residuais industriais”, diz o professor Mainak Majumder, do Conselho de Pesquisa Australiano, que contribuiu para a pesquisa, no comunicado à imprensa.
A Monash University e o Australian Research Council têm conexões estreitas com a NEMATIQ, um fabricante focado em grafeno que se prometeu ajudar a levar o novo filtro ao mercado. A comercialização parece ser um próximo passo para a nova tecnologia, facilitada pelo foco do estudo no uso da impressão de alinhamento de cisalhamento altamente escalável para produzir seus filtros.
O que torna o PFAS perigoso
Os PFAs têm sido usados na fabricação industrial desde a invenção de Teflon na década de 1930. Hoje, inúmeras indústrias, incluindo semicondutores, usam os produtos químicos em várias facetas da fabricação. Os PFAs foram originalmente considerados quimicamente inertes e inofensivos para os seres humanos, uma suposição que mantinha por décadas. No entanto, uma vez que os PFAs foram encontrados nadando na corrente sanguínea e nos órgãos de trabalhadores industriais de longa data, foram realizadas mais pesquisas e mais riscos foram encontrados.
Os produtos químicos do PFAS estão agora ligados a um Variedade de efeitos tóxicos por governos e organizações de saúde, incluindo questões de desenvolvimento, infertilidade e câncer. A exposição ao PFAS vem de produtos químicos industriais que do solo as mesas de água e a água da chuva, mas também de roupas, itens cosméticos e consumo de animais com exposição ao PFAS. Estima -se que a maioria dos seres humanos que vive hoje tenha uma quantidade de PFAs já permanentemente em seus corpos.
Certos PFAs, incluindo PFOs e PFOA, já foram proibidos pela União Europeia e, eventualmente, em todo o mundo a partir de 2009 por seus riscos flagrantes à saúde. A UE está começando a buscar legislação que proibir todo o grupo PFASMas essa legislação foi desafiada pelos inúmeros esforços de lobista, incluindo a resistência séria da indústria de semicondutores.
PFAs e a indústria de semicondutores
A indústria de semicondutores usa PFAs para cima e para baixo na cadeia de suprimentos de microchips e, como tal, lançou vários esforços para retardar o progresso nas restrições do PFAS. Semi, uma associação da indústria que representa empresas em toda a cadeia de suprimentos eletrônicos, publica um Guia explicativo no uso de PFAs da indústria de semicondutores em Fabs Chip. O guia inclui todos os seguintes usos para PFAs em chip Fabs.
Os PFAs estão presentes em produtos químicos necessariamente utilizados durante a fabricação de chips, incluindo líquidos fotorresístas utilizados durante a litografia e os gases da câmara de gravação usados na produção de wafer. Os purificadores químicos que produzem hidrogênio para uso na litografia EUV também podem conter PFAs, juntamente com partes mais terciárias de desenvolvimento, como baterias de lítio ou embalagens de plástico. A página pública de Semi apresenta uma quantidade esmagadora de lugares possíveis onde os PFAs podem ser usados, afirmando tacitamente que o uso de PFAs é tão difundido que removê -lo inteiramente da fabricação de chips é uma luta demais.
Uma coleção de membros do setor também estabeleceu recentemente o Consórcio semicondutor PFASUm grupo mais obviamente dedicado ao combate aos esforços para impedir o uso de PFAs na fabricação de chips. Embora o consórcio afirme em sua página inicial de que não se concentra na advocacia, esse não é o caso. Os esforços do grupo na política americana foram amplamente relatado Em agosto, quando o consórcio espalhou seus brancos contra restrições de PFAS em todo o Capitólio.
A empresa controladora do PFAS Consortium lobby com êxito os legisladores por um projeto de lei removendo fábricas de fabricação de chips da inclusão em certas restrições ambientais nos subprodutos de fabricação. O consórcio prometeu aos legisladores que se auto-regulam voluntariamente e eventualmente diminuiriam o uso de poluentes se a legislação não fosse promulgada forçando-os a fazê-lo.
A indústria de semicondutores se opõe firmemente a outras restrições ao uso de PFAs, com o PFAS Consortium’s 2023 papel Contendo a citação: “Será extremamente difícil, se não impossível, em alguns casos, encontrar alternativas viáveis (ao PFASS) sem recuar décadas em avanço tecnológico”.
Essa postura foi defendida mesmo diante de descobertas inovadoras que a refutam. O consórcio argumentou recentemente contra um estudo generalizado propondo alternativas mais seguras e eficazes para o uso de PFAs na Chipmaking. Enquanto o estudo identifica vários surfactantes que são superiores em qualidade e com menor toxicidade do que o PFASS na gravação de bolachas, surfactantes que agora são usados em vez de PFAs por alguns Fabs menores, o consórcio rapidamente publicou seu próprio negativo resposta para o estudo, acessível apenas por membros aprovados de determinadas empresas.
Ainda não se sabe como a indústria de semicondutores responde ao recente estudo inovador sobre a filtração do PFAS. Dados Tomado em 2022 De um chip Fab sem nome, encontrou 78.000 peças por trilhão de PFAs nas águas residuais da Fab, os mundos maiores que o limite da EPA de 4 ppt, provando que a nova filtração de água da Monash University impactaria diretamente os ecossistemas locais em torno de Fabs de chip de alto uso PFAS. É bom esperar que os Fabs em todo o setor usem voluntariamente os novos filtros para o bem-estar de suas comunidades, mas o histórico do setor de semicondutores mostra que isso provavelmente não será o caso.
