Его создание началось с поиска подходящего полимера, который мог бы служить основой. Из него сформировали пленку с исключительно гладкой поверхностью — высота неровностей не превышает одного нанометра. На ней разместили привычные элементы микроэлектроники: транзисторы, резисторы и конденсаторы. В результате получилась микросхема, растянутая практически в линию.
Статью можно прослушать
Гибкий чип от китайских ученых выглядит как провод и выдерживает наезд грузовика
Микросхемы ассоциируются с жесткими угловатыми пластинами из слоев кремния и металлов. Отлично подходя для компьютеров и смартфонов, этот формат бесполезен там, где электронику нужно гнуть, растягивать или встраивать в тело человека. Для имплантов и носимых устройств классический чип — как неудобный камешек.
Xinhau via X
Ученые из Университета Фудань в Китае создали микросхему, которая внешне напоминает тонкую струну или гибкий кабель. Такой чип можно растягивать, скручивать и сгибать, не опасаясь, что он перестанет работать.
Затем ее смотали в подобие рулета и покрыли защитной оболочкой. Конструкция объединила гибкость и прочность, обычно плохо уживающиеся в электронике.
Прочное и производительное
Прототип показал впечатляющие механические свойства. Его можно до 10 000 раз согнуть и разогнуть, растянуть примерно на 30%, скрутить на 180 градусов и нагреть до 100°C — авторы проекта утверждают, что он все это выдержит. И не выйдет из строя даже в том случае, если по нему проедет 15-тонный грузовик.
Плотность электроники в нем довольно высокая: на каждый сантиметр длины приходится около 100 000 электронных компонентов. Для производительности, сопоставимой с одним ядром традиционного кремниевого процессора, потребуется отрезок длиной примерно в метр.
Зачем это нужно
За последние десятилетия «умными» стали почти все предметы вокруг нас — от телевизоров до зубных щеток. Но одежда и медицинские импланты по-прежнему редко содержат встроенную электронику, способную самостоятельно обрабатывать данные. Жесткие микросхемы плохо совмещаются с мягкими тканями.
Гибкий растягивающийся чип решает эту проблему. Его можно вплетать в ткань или вживлять под кожу в виде интеллектуального импланта. Ученые из Фудани предполагают, что такие устройства найдут применение в телехирургии: они могут передавать врачу ощущение текстуры и плотности тканей, с которыми работает инструмент. В перспективе подобные чипы могут сделать виртуальную реальность более «осязаемой», добавив в нее настоящее чувство прикосновения.
Статья авторов разработки опубликована в Nature.
