Разработаны сверхтонкие чипы, выдерживающие стирку и сгибание

Исследовательская группа Фуданьского университета в Шанхае под руководством Пэн Хуэйшэна из Китайской академии наук представила результаты разработки волоконно-интегрированных схем. Эта технология позволяет встраивать полноценные электронные схемы в волокна толщиной с человеческий волос.

Ученые заменили жесткие плоские подложки традиционных микрочипов эластичными основами, на которых размещаются электронные компоненты. Эти подложки скручиваются в нитевидные волокна, формируя вычислительные системы внутри текстильных материалов. Плотность транзисторов в разработанных волокнах достигает 100 000 единиц на сантиметр, что соответствует промышленным стандартам очень масштабной интеграции.

В волокне толщиной в один миллиметр размещаются десятки тысяч транзисторов, обеспечивающих вычислительную мощность на уровне некоторых медицинских имплантатов. В метре волокна содержатся миллионы транзисторов, что по масштабу приближается к центральным процессорам классических компьютеров. Каждая нить содержит резисторы, конденсаторы, диоды и транзисторы с высокоточными соединениями. Система обрабатывает цифровые и аналоговые сигналы, поддерживает нейронные вычисления для распознавания изображений.

Волокна прошли испытания на физическую устойчивость. Материал выдержал более 10 000 циклов сгибания и истирания, растяжение на 30 процентов, скручивание на 180 градусов на сантиметр. Функциональность сохранилась после более чем 100 циклов машинной стирки и воздействия температуры до 100 градусов по Цельсию. При испытаниях на сжатие волокна не деформировались под весом 15,6-тонного контейнеровоза.

За десять лет работы команда разработала более 30 типов функциональных волоконных устройств, в том числе системы хранения энергии, выработки электричества, светоизлучения, отображения информации и биосенсоры. Исследователи продемонстрировали масштабируемое производство в лабораторных условиях.

Источник: Interesting Engineering