China cria chip em fibra ultrafina que resiste a um camião de 15,6 toneladas

Este novo chip baseado em fibra concentra verdadeiro poder de processamento num fio que dobra, torce e estica sem se danificar.

Investigadores da Universidade de Fudan, na China, desenvolveram um novo chip flexível em forma de fibra, com espessura semelhante à de um cabelo humano.

Estes chips são suficientemente flexíveis para serem tecidos em roupa ou implantados no corpo humano sem partir ou deformar.

Limitações dos chips tradicionais

Os semicondutores convencionais são planos, rígidos e fabricados em wafers de silício. Não toleram bem dobras ou torções e são pouco compatíveis com a implantação em tecidos vivos.

Estas características tornam-nos pouco práticos para aplicações como vestuário inteligente ou implantes médicos. Segundo os investigadores, esta limitação tem restringido o seu uso em tecnologias vestíveis e em aplicações médicas de próxima geração.

Inspirado em rolos de sushi

Para criar este novo chip, a equipa inspirou-se na forma como são feitos os rolos de sushi. Em vez de construir os circuitos directamente sobre uma fibra, os investigadores começaram por criar uma folha plana de polímero elástico.

Essa folha foi alisada até atingir uma planicidade quase perfeita, com uma rugosidade inferior a 1 nanómetro. A partir daí, foi possível fabricar um chip completo utilizando processos tradicionais, como a litografia.

Durante o processo, foram integrados transístores, resistências e condensadores. Para aumentar a robustez, o chip foi revestido com uma camada protetora de polímero, prevenindo danos causados por químicos ou movimento.

Posteriormente, a folha foi enrolada numa espiral apertada, tal como um rolo de sushi, formando a fibra. O conjunto foi selado, mantendo toda a eletrónica protegida no interior.

Chips de fibra já são uma realidade

Segundo a equipa, esta nova fibra não é apenas flexível e resistente, mas também muito potente. Os testes indicam uma densidade de cerca de 100.000 transístores por centímetro.

Na prática, um metro deste material equivale aproximadamente a uma antiga unidade central de processamento.

O chip consegue processar sinais digitais e analógicos e é capaz de executar tarefas simples de reconhecimento de imagens baseadas em redes neuronais.

Resistência extrema

O chip demonstrou grande durabilidade, suportando cerca de 10.000 ciclos de dobragem e abrasão. Conseguiu ainda resistir a ser esmagado por um camião de 15,6 toneladas.

As fibras toleram alongamentos superiores a 30% e torções até 180 graus. Podem ser lavadas e resistem a temperaturas até 100 °C.

Possibilidades interessantes

De acordo com os investigadores, este chip pode abrir caminho a tecnologias vestíveis capazes de processar informação localmente, sem necessidade de módulos volumosos. Poderá também ser usado em realidade virtual ou cirurgia remota, por exemplo em luvas capazes de “sentir” textura e dureza.

Isto permitiria aos cirurgiões perceber tecidos à distância. No entretenimento, poderá acrescentar realismo tátil aos videojogos.

Na área médica, as aplicações são igualmente promissoras.

O corpo humano é composto por tecidos moles. Campos emergentes como as futuras interfaces cérebro computador exigem sistemas electrónicos compatíveis com essa suavidade.

Explicou o investigador Peng Huisheng.

A total flexibilidade deste sistema em fibra abre caminho a padrões interactivos desejados em aplicações de ponta, como interfaces cérebro computador, têxteis inteligentes e dispositivos vestíveis de realidade virtual.

Concluiu a equipa.