Волокнистые чипы: размещение крупномасштабных интегральных схем в «волоске»
Китайские учёные создали гибкий «волоконный чип», встроив крупномасштабную интегральную схему в эластичное полимерное волокно. Эта технология открывает новые возможности для носимой электроники и медицинских имплантов
Короткое резюме
Исследовательская группа под руководством профессоров Пэн Хуэйшэна и Чэнь Пэйнина из Фуданьского университета разработала революционную технологию «волоконного чипа», позволяющую размещать крупномасштабные интегральные схемы внутри эластичных полимерных волокон толщиной с человеческий волос. Работа, опубликованная в журнале Nature, представляет собой прорыв в области гибкой электроники.
Разработка стала результатом более чем десятилетних исследований в области волоконных устройств. Учёные столкнулись с фундаментальными проблемами: традиционные методы интеграции и кремниевые технологии не подходили для эластичных материалов. Команде пришлось создать принципиально новую архитектуру — многослойную спиральную структуру, а также решить проблемы микрошероховатости поверхности волокна и защиты схем от растворителей и механических деформаций.
«Волоконный чип» обладает уникальными свойствами: гибкостью, устойчивостью к растяжению, скручиванию, стирке и даже перепадам температур. Технология совместима с существующими процессами фотолитографии, что упрощает её промышленное внедрение. Она открывает перспективы для создания полностью гибких систем в таких областях, как интерфейсы «мозг-компьютер», умные ткани и виртуальная реальность, где требуется плотная интеграция сенсоров, процессоров и исполнительных устройств в одном мягком и дышащем носителе.
Архитектурный прорыв
Создана многослойная спиральная архитектура (многослойная спиральная структура) для интеграции схем внутри волокна, что позволило обойти ограничения традиционных методов
Высокая плотность и устойчивость
Плотность интеграции транзисторов достигла 100 000 на сантиметр. Чип сохраняет работоспособность после сотен стирок, нагрева до 100°C и механических нагрузок
Совместимость с производством
Метод изготовления совместим со стандартными процессами фотолитографии, что снижает барьеры для промышленного масштабирования
Прикладной потенциал
Технология позволяет создавать автономные гибкие системы для интерфейсов «мозг-компьютер», электронных тканей и тактильных интерфейсов виртуальной реальности, интегрируя сенсоры, обработку сигналов и вывод в одном волокне
Текст сгенерирован с использованием ИИ
