Эластичные микросхемы толщиной в 25 мкм открывают дверь в мир уникальных носимых устройств
Популярность носимых электронных устройств нарастает с каждым годом, и они могут делать все, что угодно, от мониторинга функционирования наших внутренних органов, до контроля общего состояния здоровья, и даже очистки воздуха, которым мы дышим. Благодаря изобретению группы исследователей из университета Висконсин-Мэдисон, мы можем вскоре получить самые производительные и эластичные носимые интегральные микросхемы в мире. Это событие может означать, что весь мир будет связан высокоскоростными соединениями, причем провода для этого не потребуются.
Профессор университета Мэдисона Чженцюань «Джек» Ма опубликовал сообщение о недавнем изобретении в выпуске журнала «Advanced Functional Materials» от 27 мая. В нем подробно описано действие этих мощных и необычайно эффективных микросхем.
Это изобретение создало новую платформу для производителей, стремящихся найти способы увеличить производительность и расширить область применения своих носимых устройств. Это очень важный шаг, поскольку компании нуждаются в разработке устройств, которые могли бы стать основой совершенно нового поколения беспроводных широкополосных технологий, которые бы поддерживали стандарт 5G. Перейдя на этот стандарт сети будут способны работать со стремительно растущим числом пользователей мобильных телефонов, а также обеспечивать более высокие скорости передачи данных и охватывать большие зоны покрытия.
Упомянутая технология также может найти применение в биомедицинской сфере, например, в приборах интенсивной терапии, где эпидермальные электронные системы позволят врачам осуществлять беспроводной мониторинг состояния их пациентов.
Новые эластичные интегральные микросхемы являются более мощными, чем прежние аналоги, благодаря своей уникальной структуре, содержащей две ультратонких взаимосвязанных линии электропередач, образующих S-образные кривые, соединенные в повторяющемся узоре. Идея такой структуры позаимствована у витых телефонных кабелей. Их форма серпантина дает этим линиям возможность растягиваться без потери производительности и в то же время избегая внешнего вмешательства. Кроме того, устраняется проблема утечки тока, а также поддержания высокого уровня сигнала, необходимого для работы в частотном диапазоне 40 Гигагерц.
Эти линии электропередач значительно уступают по размеру своим 640-микрометровым конкурентам - их толщина составляет всего 25 микрометров, что не только обеспечивает большую эффективность в эпидермальных электронных системах, но также в целом значительно расширяет их область применения.
Профессор Чженцюань Ма заявляет, что группа изобретателей нашла способ интегрировать высокочастотные активные транзисторы в абсолютно беспроводные микросхемы, что открывает невиданные возможности для создания широкого спектра новых и увеличения существующих возможностей.
