Китайские ученые представили инновационные гибкие волоконные чипы, объединяющие в себе полноценные электронные компоненты внутри нитей, сопоставимых по толщине с человеческим волосом. Эта разработка приближает появление электронного текстиля, способного выполнять функции компьютеров и дисплеев, сохраняя при этом эластичность, мягкость и возможность стирки в обычной машине. Об этой значительной инновации сообщила газета South China Morning Post; работа была проведена группой специалистов из Шанхайского университета Фудань под руководством профессора Пэн Хуишэна из Китайской академии наук.

Вместо того чтобы фиксировать плоские электронные компоненты на ткани, ученые более десяти лет трудились над созданием вычислительных систем, которые сами по своей сути являются тканью. Специалисты заменили традиционные твердые основы для микросхем на эластичные материалы, позволяющие размещать сложные электронные цепи. Эти подложки затем формируются в нитевидную структуру, образуя волоконные интегральные схемы. Каждое такое волокно имеет диаметр, сравнимый с толщиной человеческого волоса, но при этом содержит до 100 тысяч транзисторов на сантиметр – показатель, соответствующий характеристикам современных процессоров.

Волокна способны выдерживать более десяти тысяч циклов изгибания и трения, растягиваются на тридцать процентов, сохраняют работоспособность при скручивании и после ста цикла стирки. Они также устойчивы к воздействию температуры до 100 градусов Цельсия и могут противостоять давлению от груза весом более пятнадцати тонн. В отличие от предыдущих разработок, ориентированных на передачу энергии или создание датчиков, новые волокна представляют собой полноценные микрокомпьютерные системы, обрабатывающие как цифровые, так и аналоговые сигналы, а также способные выполнять распознавание изображений с использованием нейронных сетей.

По мнению разработчиков, эта гибкая волоконная система открывает возможности для создания интерактивных материалов, которые будут востребованы в перспективных областях, таких как интерфейсы «мозг-компьютер», интеллектуальная одежда и носимые устройства виртуальной реальности. Исследование продемонстрировало потенциал масштабирования производства. опубликовано в научном журнале Nature.