Ученые из Китая разработали ультратонкую вычислительную нить, которую можно интегрировать в обычные ткани, что открывает новые горизонты для создания «умной» одежды с функциями, которые ранее были доступны только отдельным электронным устройствам.
Исследователям удалось создать метод, позволяющий размещать многослойные спиральные схемы внутри самого волокна. В результате получился «волоконный чип» с толщиной всего около 50 микрометров, содержащий 10 000 транзисторов на каждом миллиметре. Микроэлектронные компоненты этой нити формируют гибридную систему, которая способна обрабатывать полный спектр цифровых и аналоговых сигналов.
Как подчеркнул исследователь из специализированного научного центра Чэнь Пэйнин, процесс производства волоконных чипов хорошо сочетается с используемыми в отрасли инструментами. Гибкость и мягкость материала, сопоставимая с тканями человеческого мозга, делает его многообещающим для разработки биосовместимых нейроинтерфейсов. Технология, над которой команда работала более десяти лет, имеет потенциал для лечения эпилепсии, болезни Паркинсона, последствий инсультов и может стать основой для высокоточных датчиков в медицинских устройствах.
Например, волокна, используемые для создания «тактильных умных перчаток», визуально не отличаются от обычных, однако они способны распознавать и имитировать ощущения от различных объектов, что может быть крайне полезно в дистанционной роботизированной хирургии. Тем не менее, переход от лабораторного прототипа к практическому применению требует подтверждения надежности и долговечности. В ходе испытаний волокно продемонстрировало ресурс в 10 000 циклов сгибания, растянулось на 30%, легко скручивалось и сохранило работоспособность даже после 100 стирок, нагрева до 100°C и давления, сопоставимого с весом полноценного грузового автомобиля. В настоящее время ученые совместно с одной из больниц занимаются адаптацией волоконного чипа для применения в кардиохирургии.
