Дорогие читатели задают вопросы дорогую редакцию чуть ли не каждый день: как все эти эластичные мобильные экраны (и гнущиеся аккумуляторная батареи, само собой разумеется) будут сочетаться с электроникой? Как, условно говоря, необходимо согнуть микросхему, дабы она не сломалась?

Смотрите кроме этого: Агентство DARPA запустило проект создания биоразлагаемой электроники, самоуничтожающейся по команде

Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) на данный момент трудится над занимательным проектом, цель которого — создание своеобразных электронных компонентов, каковые, по плану, будут самоуничтожаться по получению сигнала извне. Наряду с этим проект не есть чистой воды фантастикой — исследовательская компания SRI уже получила от DARPA 4,7 миллиона долларов. И DARPA, и SRI трудятся над этим проектом вместе с производителем электроники Honeywell.Само собой, проект преследует разведки и интересы военных.

Джон Роджерс (John Rogers) из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США) задумался над этим вопросом пара лет назад. И, само собой разумеется, не первенствовал : эластичная электроника на базе пластиков разрабатывается достаточно давно, но гибкость довольно часто требует жертв. Причем имена последних смогут быть такими громкими, как «производительность» и «энергоэффективность»: до тех пор пока кроме того лучшие пластики уступают по электропроводности кремниевой электронике в проводящем состоянии.

Стоит ли оно того?

Шапка военно-полевого назначения на сверхтонких кремниевых микросхемах, одев которую на голову вы определите, как очень сильно вас контузил недавний близкий разрыв. Сгибается, мнётся, но всё равняется трудится. (Фото MC10.)

«Налицо огромная индустрия, — говорит исследователь, — ориентированная на производство микросхем из кремниевых подложек, и как раз исходя из этого люди в большинстве случаев наблюдают на кремний и говорят: “Ну, он негибкий, исходя из этого нам нужно создать второй материал — для эластичных микросхем”. Но если вы поразмыслите об этом с позиций механики, то скоро осознаете: неприятность не в кремнии, а в подложке. И если вы сможете избавиться от нижних слоёв кремния, не вовлечённых в работу микросхемы, то в том месте останется только тонкий слой этого материала, эластичный, как будто бы опавший лист».

И в действительности: идеология кремниевых микросхем постоянно сводилась к надёжности и-требованию-прочности, для чего подложка оставлялась намного более толстой, чем это нужно. Но в случае если вам нужна гибкость, потому, что вы грезите о сгибаемых смартфонах, логично пойти По другому пути. Джон Роджерс начал с утоньшения подложек до 100 нм (около одной тысячной толщины людской волоса).

Изменилась и форма выполнения микросхем: для увеличения гибкости а также растягивания кремниевых компонентов без их разрушения схемы начали делать зигзагообразными дорожками, в простом состоянии сложенными, но под действием растяжения увеличивающими собственную длину и благодаря малой толщине пригодными для сгибания и скручивания.

Но по окончании взятия этого барьера (доработка эластичной кремниевой электроники всё ещё идёт полным ходом, поскольку дабы по окончании создания материала добраться до серии и высокопроизводительных прототипов, необходимо время) господин Роджерс задумался: не разрешит ли ещё большее сокращение материала и толщины подложек для микросхем отыскать им использование в новых, не знавших электроники областях? Эластичной электронике ещё бoльшая «утончённость» не нужна, поскольку уже при 35-нанометровой подложке кремний в присутствии воды всецело корродирует за считанные часы.

Не то что капли дождя, но кроме того очевидная слюна, попавшая в неуловимую глазом щель на корпусе смартфона, поставит любое устройство на смерти и грань жизни. Для чего же тогда нужна микросхема толщиной в тысячную долю волоска?

О, применения имеется, и их много. Создав подложку в 35 нм, учёный убедился: бесследное растворение в биологической жидкости для неё в самом деле дело часов.

И первое, что пришло ему в голову, были разнообразные медицинские потребности. «Мимолётная электроника», как он её именует, согласно точки зрения г-на Роджерса и его сотрудников, может понадобиться для медицинских сенсоров на растворимых микросхемах, каковые попадут вовнутрь, скажем, серьёзного кровеносного сосуда и удостоверятся в надежности его состояние либо кроме того окажутся в сердце больного человека и дадут докторам данные об идущих в том месте процессах. Так, по окончании операции довольно часто непросто выяснить, как как раз протекают восстановительные процессы.

Само собой разумеется, такие датчики возможно имплантировать и по сей день, благо механизмы их питания не только от батареек, но и индукционным способом развиваются весьма скоро. Но вот их эвакуация по окончании восстановительного периода, прямо скажем, потребует хирургического вмешательства, иных действий и анестезии, не в полной мере надёжных и тем более комфортных для больного.

Пара микроструек воды — и чуть заметная глазу эластичная электроника съёживается шагреневой кожей. Ликвидировать такое устройство, в то время, когда оно делается ненужным свидетелем, — раз плюнуть, причём в прямом смысле. (Фото Timothy Archibald.)

Растворяющиеся под действием воды и её паров микросхемы, само собой, необходимы не только медицине, но и… скажем так, прямо противоположным отраслям. Джон Роджерс, верный правительственной бумаге о неразглашении, на вопросы журналистов о военных качествах деятельности его коллектива отвечает кратко: «Вы и сами имеете возможность всё представить».

И вправду: то же Управление перспективных изучений Минобороны США (DARPA), что принудило учёного помалкивать, в 2013 году выступило с программой Vanishing Programmable Resources следующего содержания: телефоны, датчики, мини-рации и другая военная электроника тактического назначения довольно часто остаются на поле боя по окончании его окончания, попадая в руки неприятеля, что, как показывает пример Ирана, может скопировать не то что носимую электронику, но кроме того громадный беспилотник за жалкий год — и начать продажи аналогичных продуктов в Венесуэлу и другие особенно дружественные к Соединенным Штатам страны.

«Мимолётная электроника» разрешает создавать очень эластичные микросхемы, каковые будут совершенно верно соответствовать форме той части мозга, куда их после этого установят. (Фото John Rogers / Beckman Institute / University of Illinois at Urbana-Champaign.)

«Что если бы все эти предметы попросту исчезали, в то время, когда в них отпадёт потребность?» — вопрошает DARPA к потенциальным разработчикам. Именно это и предлагает разработка изготовления микросхем «по Роджерсу» на базе подложек толщиной в 35 нм. Причём за подобными упрочнениями стоят не только армейские: для разведслужб саморастворяющаяся в крови, лимфе либо слюне электроника возможно ещё ответственнее, чем для моторизованной пехоты.

Отыщем в памяти хотя бы те же «шпионские камни»: что в случае если при вскрытии вместо заряда самоликвидации (довольно часто неприемлемого из-за скрытности) подобная штуковина бы пакетик с водой, расположенный рядом с картой памяти? Большое количество ли осталось бы для «видеопоказа» по какому-нибудь, не к ночи будь помянут, Russia Today?

Но возвратимся к нашим смартфонам. Микросхемы толщиной в десятки нанометров (не смотря на то, что и легко толще 35 нм) смогут полюбиться не только докторам, военным и разведчикам: новые модели сотовых телефонов сходят с конвейера с таковой скоростью, что среднее устройство выясняется на свалке ещё до окончания собственного ресурса. А дальше начинается самое занимательное: пластик деградирует продолжительно и настойчиво, а его электроника в этом отношении совсем плоха.

Микросхемы, ликвидируемые по рецепту « воды», имели возможность бы сделать действительностью биодеградируемые гаджеты, и планета поклонилась бы нам в пояс…

Подготовлено по данным Смитсоновского университета.

Создатель: Александр Березин

Случайная статья:

• Как обновить браузер?
• Что купить для zte nubia z9 mini

ЧТО ТАКОЕ ДРОССЕЛЬ И ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН

Похожие статьи:

• Массовая кремниевая электроника может стать гибкой

  Более 90% современной электроники делается на кремниевых подложках. Твёрдые? Да. Хрупкие? Да. Но дёшево! Но в случае если у подложек оторвать верхний…

• Как носимая электроника помогает больным?

  Множество устройств были созданы чтобы вынудить вас, дорогие приятели, почаще подниматься с кресла. Подобные гаджеты кроме того для детей делают. Но это,…

• Как поставить электронику на производство: разбор этапов и задач

  Мы продолжаем серию статей о разработке и производстве сложной современной электроники. Пришло время одной из самых увлекательных тем. Сейчас мы говорим…