Китайские ученые создали гибкий чип толщиной с человеческий волос

Исследователи Университета Фудань в Шанхае разработали полупроводниковый чип в форме тонкого волокна, сопоставимого по толщине с человеческим волосом. Новая технология может стать альтернативой традиционным кремниевым микросхемам, которые сложно интегрировать в текстиль и биологические ткани.

Результаты работы группы исследователей во главе с Пэн Хуэйшэном опубликованы в рецензируемом научном журнале Nature.

Чип создают на растягивающемся полимерном основании с ультрагладкой поверхностью, после чего с помощью литографии формируют транзисторы, резисторы и конденсаторы. На финальном этапе конструкцию покрывают защитным слоем и сворачивают в цилиндрическое волокно с последующей герметизацией.

В каждом сантиметре такого материала размещается около 100 тысяч транзисторов. При этом метровый отрезок волокна обеспечивает вычислительную мощность, сравнимую с обычным процессором персонального компьютера. Чип способен обрабатывать цифровые и аналоговые сигналы, а также выполнять задачи распознавания изображений по принципу нейросетей.

Испытания показали высокую механическую устойчивость разработки: волокно выдерживает до 10 тысяч циклов изгиба, растяжение более чем на 30%, скручивание на 180 градусов и статическую нагрузку до 15,6 тонны. Материал сохраняет работоспособность при температурах до 100 °C, что позволяет стирать изделия со встроенной электроникой.

Как заявил исследователь Пэн Хуэйшэн, технология совместима с мягкими биологическими тканями, что открывает перспективы ее применения в нейроинтерфейсах, носимой электронике с локальной обработкой данных, тактильных перчатках для дистанционных хирургических операций и интерактивном текстиле для систем виртуальной реальности.