Ученые Китая создали гибкие "волоконные чипы", способные вплетаться в ткань
Китайские исследователи разработали полностью гибкие волоконные чипы, которые заключают в себе полноценные электронные схемы внутри нитей, столь же тонких, как человеческий волос. Это достижение приближает создание электронного текстиля, способного функционировать на уровне компьютеров и дисплеев, сохраняя при этом мягкость, растяжимость и возможность машинной стирки. Прорыв, о котором сообщила газета South China Morning Post, совершила научная группа из Шанхайского университета Фудань под руководством профессора Пэн Хуишэна из Китайской академии наук.
Вместо того чтобы прикреплять плоские чипы к ткани, ученые на протяжении более десяти лет работали над созданием вычислительных систем, которые сами становятся тканью. Команда заменила традиционные жесткие подложки для микросхем на эластичные, способные размещать полные электронные цепи. Эти подложки затем сворачиваются в нитевидные волокна, образуя так называемые волоконные интегральные схемы. Каждое такое волокно имеет толщину, сравнимую с человеческим волосом, но при этом достигает плотности транзисторов в 100 тысяч на сантиметр, что соответствует стандартам классических процессоров.
Волокна выдерживают более 10 тысяч циклов сгибания и истирания, растягиваются на 30%, выдерживают скручивание и сохраняют функциональность после более чем 100 циклов стирки. Они также устойчивы к температуре до 100 градусов Цельсия и способны выдержать сжатие под контейнеровозом весом 15,6 тонны. В отличие от более ранних разработок, которые фокусировались на передаче энергии или сенсорике, новые волокна являются полноценными микрокомпьютерными системами, обрабатывающими цифровые и аналоговые сигналы и даже способными к нейросетевому распознаванию изображений.
По словам исследователей, эта гибкая волоконная система открывает путь для создания интерактивных материалов, востребованных в таких передовых областях, как интерфейсы "мозг-компьютер", умная одежда и носимые устройства для виртуальной реальности. Исследование, демонстрирующее возможности масштабирования производства, было в научном журнале Nature.