Вчені з Університету Фудань у Шанхаї створили напівпровідниковий чіп у формі волокна, який зберігає працездатність за екстремальних механічних навантажень. Розробка є альтернативою традиційним кремнієвим чіпам, які неможливо інтегрувати в текстильні матеріали та біологічні тканини.
Технологія виробництва заснована на використанні полімерного листа, що розтягується, із шорсткістю поверхні менш як один нанометр. На підготовлену основу методом літографії наносять функціональні елементи — транзистори, резистори та конденсатори. Завершальний етап передбачає нанесення захисного полімерного покриття та згортання конструкції в циліндричну форму з подальшою герметизацією.
Отримане волокно містить близько 100 тисяч транзисторів на кожен сантиметр довжини. Метровий відрізок матеріалу забезпечує обчислювальну потужність, яку можна порівняти з одним стандартним процесором персонального комп’ютера. Чіп обробляє цифрові й аналогові сигнали, а також виконує операції розпізнавання зображень за принципом нейронних мереж.
Випробування підтвердили стійкість матеріалу до десяти тисяч циклів вигину та стирання. Волокно витримує статичне навантаження до 15,6 тонни, розтягування більш ніж на 30% від початкової довжини та скручування на 180 градусів. Термічна стабільність зберігається за температури до 100 градусів Цельсія, що дає змогу прати вироби з вбудованими чіпами.
Дослідник Пен Хуейшен зазначив сумісність розробки з м’якими біологічними тканинами, що відкриває перспективи застосування в нейроінтерфейсах. Технологія дозволяє створювати носиму електроніку з локальною обробкою даних, тактильні рукавички для дистанційних хірургічних операцій, а також інтерактивний текстиль для систем віртуальної реальності.