Một nhóm nhà khoa học tại Thượng Hải (Trung Quốc) vừa khiến cộng đồng quốc tế kinh ngạc khi công bố loại chip tích hợp dạng sợi (FIC) mỏng hơn cả tóc người nhưng sở hữu độ bền đạt mức không tưởng. Thành tựu này được kỳ vọng sẽ mở ra cuộc cách mạng cho quần áo thông minh và các thiết bị y tế tương lai.
Chip siêu mỏng lấy cảm hứng từ sushi với mật độ bóng bán dẫn lớn
Thay vì sử dụng các phiến silicon cứng nhắc truyền thống, nhóm nghiên cứu từ Đại học Phục Đán đã lấy cảm hứng từ cách làm sushi để tạo ra chip. Họ xếp chồng các lớp mạch điện tử siêu mỏng lên một nền tảng linh hoạt rồi cuộn chặt chúng lại thành cấu trúc xoắn ốc. Kết quả là một sợi dây có đường kính chỉ 50 micromet nhưng chứa tới 100.000 bóng bán dẫn trên mỗi centimet. Với mật độ này, 1 mét sợi chip có thể sở hữu hàng triệu bóng bán dẫn, tương đương với sức mạnh của các bộ vi xử lý máy tính để bàn huyền thoại những năm cuối thập niên 1990.
Chip máy tính siêu nhỏ mỏng hơn cả tóc người
ẢNH: CHỤP MÀN HÌNH FUDAN UNIVERSITY
Độ bền không tưởng
Điều khiến loại chip này thực sự khác biệt chính là khả năng chịu đựng các tác động vật lý cực hạn. Theo nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Nature, sợi vi mạch này có thể trải qua 10.000 chu kỳ uốn cong và mài mòn, kéo giãn thêm 30% chiều dài hoặc xoắn 180 độ mà vẫn hoạt động bình thường. Đáng kinh ngạc hơn, các nhà khoa học đã thực hiện thử nghiệm cho một chiếc xe container nặng 15,6 tấn cán trực tiếp qua sợi chip và kết quả cho thấy nó không hề bị hư hại. Đây là độ bền chưa từng có đối với bất kỳ thiết bị điện tử linh hoạt nào hiện nay.
Từ trang phục thông minh đến giao diện não người
Nhờ đặc tính mỏng và mềm mại như vải vóc, loại chip này có thể được dệt trực tiếp vào quần áo mặc hằng ngày hoặc găng tay thực tế ảo (VR) mà không gây cảm giác khó chịu cho người mặc. Đặc biệt, vì có độ linh hoạt tương đương với mô não, các nhà nghiên cứu dự báo đây sẽ là chìa khóa vàng cho các giao diện não - máy tính trong tương lai, giúp kết nối con người và máy móc một cách tự nhiên nhất.
Hiện tại, nhóm nghiên cứu ở Thượng Hải khẳng định đã tìm ra phương pháp khả thi để sản xuất hàng loạt loại chip sợi này, hứa hẹn sẽ sớm đưa những bộ quần áo biết 'tư duy' từ phòng thí nghiệm ra thị trường tiêu dùng.
