Новости
Резиновый компьютер
Опубликовано: 15.10.2018
Представьте себе ситуацию: Вы собираете вещи, допустим, в командировку. Собрали мыльно-рыльные принадлежности, уложили сменную одежду, всякие презенты коллегам или партнерам. Упаковали необходимые документы, сняли с зарядки свой ноутбук, сложили его … вчетверо, засунув во внутренний карман пиджака. Я бы не спешил ухмыляться! Не так давно, был опубликован пресс-релиз Университета Майами (University of Miami). В частности в нем сообщается о создании “резиновой” структуры полупроводников, для создания электронных устройств. Определение - резиновая, дано не просто так, это не просто гибкая, а растягиваемая основа. Для устройств на основе такой структуры, должны в какой-то мере отсутствовать такие понятия, как деформации на излом, растяжение или кручение, что дает возможность претерпевать механические деформации без изменения функциональности. Даже не стоит описывать примеры для сфер применения эластичного чипсета.
А что же цифры? Они тоже вызывают восхищение. Так электронную плату, на основе новых полупроводников, можно скрутить в нужном направлении в 90° на 1 см, с шагом навивки как у простой газеты. Кроме испытания на прочность против крутящих моментов, новая структура материала способна соперничать с резиной, выдерживая растяжение до 140%!
РЕЗИНОВЫЙ ЖЕЛЕЙНЫЙ МЕДВЕДЬ ВАЛЕРА
Секрет данной технологии кроется далеко от воспетых наноматериалов, и заключается в перспективной, новой кристаллической форме старого, доброго кремния и всем известном CMOS, который тоже имеет свои особенности.
Рассмотрим как же это работает и как его делают. Не будем вдаваться в тонкости техпроцесса, описывать математические формулы, попробуем доступно пояснить, как же будут изготавливать МР3-плеер намотанный у Вас на запястье.
Включение компьютера с защитной резиновой заглушкой
Для начала на пластиковую ультратонкую пластину пропечатывают CMOS-массивы. Каждый массив представляет собой отдельный логический элемент. Между собой массивы связываются гибкими “дорожками” из монокристаллического кремния. Готовые, уже связанные между собой, массивы наносят на предварительно растянутую эластичную подложку. Растяжение происходит по двум осям. После нанесения электрической “сетки” на подложку, последнюю освобождают от растяжения. В результате соединительные кремневые дорожки деформируясь, приподнимаются над основой, и формируется множество арок. Такой гибкий полупроводниковый эластик уже получил свое название - некомпланарный сетевой дизайн (noncoplanar mesh design).
Изготовляемые таким образом полупроводниковые материалы выдерживают деформации (изгиб, скручивание, смещение, растягивание и др.) на 100%. Проведенные испытания показали следующие результаты. При растяжении и сжатии (величина деформации – 17%) амплитуда арочных соединений составляет от 116,3 мкм до 445 мкм. При этом свойства чипов, изготовленных из такой структуры, такие как тактовая частота, изменялись очень не значительно.
Деформации более сложной формы свыше 18%, такие как скручивание или изгиб на 90°, изменили свойства испытуемого чипа гораздо больше, но в целом, эти цифры достаточно малы. Также малы остались изменения электрических характеристик при сворачивание 2-х сантиметрового чипа на 180°. Это дает основание утверждать, что даже при значительных деформациях, устройства на основе гибких полупроводников будут обеспечивать довольно стабильную работу.
Перспектива развития такой технологии лежит в увеличении расстояний между массивами и уменьшением толщины кремниевых дорожек. Рассматривается так же вопрос об изменении арочной структуры соединительных линий и переход на спиральные (змеевидные) формы.
Вроде все в светлых тонах. Но… Кто ни будь, пробовал несколько раз подряд согнуть проволоку? Конечно, после десятка изгибов, она ломается. А как же супер чипы? Проведенные испытания показали, что при 1000 циклов деформации основные технические характеристики остаются практически неизменными.
И остался один вопрос. Когда это будет в серийном производстве. Посчитайте сами. Технология на стадии зачатия, т.е. нужны финансовые вливания на развитие, потом на создание производственных мощностей, потом на рекламу, которая убедит людей, что это прочно, безопасно, долговечно. Продолжать можно долго. Наберемся терпения и подождем.
