Гибкий микрочип для медицинских датчиков и имплантантов

Инженеры и ученые из бельгийского научно-исследовательского центра полупроводников IMEC разработали метод, позволяющий наносить электронные схемы на гибкие и растяжимые материалы. При этом деформация подложки никоим образом не сказывается на работоспособности схемы. В будущем разработчики собираются применить новую технологию для создания медицинских датчиков и имплантантов.

Ультратонкие интегральные микросхемы, которые не боятся изгиба и растяжения станут в будущем основой для создания более современных и функциональных медицинских имплантантов и датчиков, обеспечивающих и контролирующих  работу жизненно важных органов пациента. До бельгийцев подобные разработки уже проводили ученые, но их электрические схемы на гибких подложках в основном состояли из отдельных дискретных элементов и поэтому были либо мало функциональными, либо слишком громоздкими.

Бельгийским инженерам удалось создать целые микросхемы, которые могут изгибаться и растягиваться. Жан Ванфлетерен – инженер-электрик из университета Гента (Бельгия) и одновременно руководитель проекта – в общих словах описал суть новой технологии. Она основана на так называемом «прореживании» отдельных частей микрочипа. То есть транзисторы, резисторы и прочие микроэлементы находятся на чуть большем расстоянии, чем в традиционном жестком чипе. Соединяются они между собой при помощи тончайших медных проводников, которые могут свободно растягиваться.

По словам Ванфлетерена, это прореживание никоим образом не сказывается на качестве работы микрочипа, но в то же время существенно повышает его гибкость. Прототип чипа, который уже создан в лаборатории бельгийских инженеров, может растягиваться до 50 % от своих первоначальных размеров. По предварительным анализам экспертов, для создания полнофункционального медицинского датчика или имплантанта, который будет прикреплен к телу или находится внутри его достаточно и 20 % запаса растяжения. Помимо растяжения новый прототип чипа не боится также и многократных изгибаний. По словам самих разработчиков он может выдержать от 10 тыс. до 100 тыс. раз.

Многие эксперты уже оценили разработку бельгийцев. Они поражены, как инженерам и ученым удалось создать, по сути, совершенно новые электронные компоненты, но при этом использовать традиционные материалы: медь и полупроводник. Сложно представить каких удивительных результатов они могут достичь, будь у них в руках новые материалы с подходящими физическими и электрическими параметрами.