Hitech logo

Идеи

Новый гибкий чип для носимых устройств легко выдерживает 40 000 циклов изгиба

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 09:48 AM

«Умные» носимые устройства вызывают ажиотаж и привлекают инвестиции, но их потенциал пока не раскрыт. Мешают этому, в первую очередь, микрочипы, не предназначенные для этой технологии — они жесткие, энергоемкие и довольно хрупкие. Чтобы решить эту проблему, команда исследователей из Китая создала семейство гибких чипов FLEXI. Эти чипы довольно тонкие, но при этом гибкие — они способны сгибаться десятки тысяч раз на 180 градусов без потери производительности.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Ученые из Университета Цинхуа и Пекинского университета рассказали в статье журнала Nature о создании гибкого микрочипа, оптимизированного для выполнения алгоритмов ИИ. Вместо того чтобы передавать показания датчиков между отдельными блоками, чип FLEXI обрабатывает информацию локально, сокращая перемещение данных, экономя энергию и уменьшая задержку. Архитектура «вычислений в памяти» объединяет хранение и обработку данных, что сокращает перемещение информации и снижает энергозатраты.

Как пишет CGTN, чипы получились достаточно тонкие, чтобы их можно было сгибать и складывать тысячи раз, что делает их подходящими для нашивок, повязок или одежды, которые должны менять форму вместе с тканью. Его толщина около 25 микрометров, что примерно в три раза тоньше стандартного листа офисной бумаги. Самая маленькая версия FLEXI площадью 31,12 мм² содержит 10 628 транзисторов и может работать в сверхэкономичном режиме, потребляя всего 55,94 мкВт.

Испытания показали, что чип FLEXI выдерживает более 40 000 циклов изгиба на 180 градусов без снижения производительности и сохраняет стабильность в течение непрерывной шестимесячной работы. Несмотря на скромную емкость в 1 килобит, одиночный гибкий чип продемонстрировал точность до 99,2% в обнаружении сердечной аритмии, подтвердив свой потенциал для носимых медицинских устройств.

В совокупности результаты проектирования и тестирования показывают, что с помощью FLEXI можно создавать более удобные медицинские пластыри и «умную» одежду, которая непрерывно отслеживает состояние здоровья без частой подзарядки. Если производители внедрят эту технологию в больших масштабах, носимые устройства перестанут быть жесткими гаджетами на запястьях и превратятся в мягкие, практически незаметные гаджеты, органично вписанные в повседневную жизнь.

Инженеры из США нашли способ получения метаматериалов, сочетающих прочность и эластичность. Хотя их базовые компоненты очень жесткие и хрупкие, благодаря точной и сложной структуре и 3D-печати результат получается одновременно прочным и гибким.