Stanford'daki bir araştırmacı ekibi, esnetilebilen, katlanabilen, bükülebilen ve bükülebilen (her zaman çalışan) ve sonra her seferinde hatasız bir şekilde geri çekilebilen deri benzeri entegre devreler geliştirmek için neredeyse yirmi yıl harcadı. Bu tür devreler, giyilebilir ve implante edilebilir ürünlerin geleceğinin habercisidir, ancak her zaman önümüzde bir engel durmuştur.
Ekip bir çözüm bulduklarını düşünüyor. Yeni bir çalışmada grup, katı silikon çipler yapmak için tasarlanan ekipmanın aynısını kullanarak kauçuksu, deri benzeri malzemeler üzerine gerilebilir ama dayanıklı entegre devreleri nasıl bastıklarını anlatıyor; bu, dökümhaneleri değiştirerek ticarileştirmeye geçişi kolaylaştırabilecek bir başarıdır. günümüzde gerilebilir devreler üretmek için katı devreler oluşturuyorlar.
Süreç, araştırmacıların tek bir santimetrekarelik gerilebilir devre içerisine 40,000'den fazla transistörü sıkıştırmasına olanak tanıdı, ancak ekip bu sayının iki katına ulaşılabileceğini düşünüyor. Bu, silikon çipler üzerinde aynı alana sıkıştırılabilen milyarlarca transistörden hala çok uzak olsa da, cilt üzerindeki sensörler, vücut ölçeğinde ağlar ve henüz uygulanmamış uygulamalara sahip implante edilebilir biyoelektronikler için basit devreler oluşturmak yeterli olacaktır. hayal edilebilir.
"Bizim yöntemimiz elastikiyeti artırıyor.Transistor şimdiye kadar başkalarının başardığının 100 katından daha fazla yoğunluk. Ve bunu elektronik veya mekanik performanstan hiçbir ödün vermeden, transistörlerde mükemmel bir tekdüzelik ile yapıyor" dedi araştırmacı.
Eski süreç, yeni kimya
Stanford işleminin en büyük avantajı, bugün silikon çip yapımında kullanılan ekipmanın aynısıyla yapılabilmesidir. Fotolitografi olarak bilinen işlem, karmaşık, elektriksel olarak aktif bir geometrik deseni aktarmak için ultraviyole (UV) ışık kullanır. devre— katı bir alt tabaka üzerine, katman katman. Bu, çok önemli devreyi geride bırakan karmaşık, çok adımlı bir kaplama, ışıkla açığa çıkarma, kimyasal aşındırma ve durulama işlemidir.
Bu yöntem onlarca yıldır işe yaradı Yarıiletken Ancak bugüne kadar ışığa dayanıklı malzemeleri eritmek ve yıkamak için kullanılan kimyasallar aynı zamanda gerilebilir devrelerin temeli olan deri benzeri polimerleri de yıkayıp götürüyor. Bao'nun ekibi, bu gerilebilir malzemeler üzerinde çalışan yeni fotokimyalar geliştirerek, denenmiş ve onaylanmış üretim ekipmanlarına yeni numaralar yapmayı öğretiyor. Aslında Stanford süreci, silikon üretiminde gerekli olan bazı adımları bile ortadan kaldırıyor. Bütün bunlar dikkate değer bir sonuca katkıda bulunuyor.
Yoğun ve dayanıklı
Ekip, kabaca aynı özelliklere sahip esnek devreler üretmek için yeni süreci kullandı. elektrik mevcut bilgisayar ekranlarında kullanılan transistörlerin (pratik uygulamalar için kullanışlıdır) performansını daha sonra dayanıklılık ve performans açısından test ettiler. Devreleri, devre yönüne hem paralel hem de dik olarak orijinal boyutlarını iki katına çıkaracak şekilde esneten yeni basılan malzemelerde herhangi bir çatlak, katman ayrılması veya en önemlisi işlevde azalma görülmedi. Elektriksel olarak transistörler 1,000 kez tekrarlanan uzatmadan sonra bile sabit kaldı.
