Chipproductie en foundry

Revolutie in wearable tech: chip ingebed in vezel dunner dan haar kan computers direct in kleding verwerken

Een team onderzoekers van de Fudan University in Shanghai heeft een baanbrekende ontwikkeling gepresenteerd: een volledig functionerende computerchip geïntegreerd in een flexibele vezel die dunner is dan een menselijke haar. Deze nieuwe technologie combineert informatieverwerking, duurzaamheid en extreme flexibiliteit, wat een belangrijke stap kan zijn richting de volgende generatie draagbare elektronica en slimme textielproducten.

Het prototype, gepresenteerd in een recent gepubliceerd onderzoeksartikel, maakt gebruik van wat de onderzoekers een fiber integrated circuit (FIC) noemen. In tegenstelling tot traditionele halfgeleiderchips, die rigide en moeilijk te integreren zijn in buigzame materialen, bestaat deze vezelchip uit een in elkaar gewikkelde draad van elektronische componenten. Ondanks de zeer kleine afmetingen, dunner dan gemiddeld menselijk haar, kan de vezel tot honderdduizend transistors per centimeter bevatten en informatie verwerken zoals een conventionele chip.

Duurzaamheid en robuustheid

De vezelchips zijn opmerkelijk robuust. In laboratoriumtests bleken ze bestand tegen:

• Herhaald buigen, rekken en draaien
• Crushing-tests onder extreme druk, inclusief het overrijden door een voertuig van meer dan 15 ton
• Duizenden cycli van mechanische stress zonder prestatieverlies

Dergelijke duurzaamheid opent de deur naar toepassingen die met conventionele elektronica onmogelijk of onpraktisch zijn.

Potentiële toepassingen

Experts zien een breed scala aan mogelijke toepassingen, waaronder:

• Wearable technologie die niet langer afhankelijk is van losse elektronische modules - kleding kan vanaf de vezel zelf data verwerken en sensoren aansturen.
• Slimme textielproducten die lichaamsbeweging, gezondheid of omgevingsgegevens in realtime kunnen analyseren.
• Brain-computer interfaces waar flexibele, biocompatibele chips direct informatie met neurale weefsels kunnen uitwisselen.

Hoewel deze vezelchips nog in de onderzoeksfase zijn, tonen ze aan dat de rigiditeit van traditionele siliconenchips niet langer een beperking hoeft te zijn voor toekomstige technologieontwikkelingen. Door informatiewerkzaamheden te integreren in buigzame materialen, bewegen we een stap dichter naar écht autonome, functionele en comfortabele draagbare elektronica die kan worden gewoven, gedragen en zelfs gewassen zoals normale kleding.

Deze innovatie benadrukt hoe snel de grenzen van elektronische integratie zich verleggen en zou de manier waarop we denken over computers en draagbare technologie radicaal kunnen veranderen.