Исследователи из Шанхая совершили то, что долго казалось фантастикой: они превратили обычную швейную нить в полноценный компьютер. Группа учёных из Университета Фудань под руководством академика Пэн Хуэйшэна представила гибкие микросхемы, которые по толщине не уступают человеческому волосу.
Как сообщает South China Morning Post, эта технология позволяет создавать «умную» одежду, которую можно без опасений бросать в стиральную машину или складывать в чемодан.
Команда Хуэйшэна потратила больше 10 лет на попытки уйти от жёстких кремниевых пластин. Вместо того чтобы просто прикреплять плоские чипы к ткани — метод, который всегда делал одежду неудобной и хрупкой — учёные пересмотрели саму архитектуру электроники.
Теперь вычислительные системы сами стали тканью, сохранив мягкость и эластичность привычного текстиля.
Читайте: Очень умная броня – Новый материал реагирует на удары и столкновения в реальном времени
Мощность процессора в миллиметровой нити
В основе разработки лежат эластичные подложки, свёрнутые в тончайшие нити — так называемые интегральные схемы волоконного типа (FIC).
Цифры впечатляют: плотность транзисторов в таком волокне достигает 100 000 на сантиметр.
Это не просто лабораторный эксперимент, а соответствие отраслевым стандартам сверхбольших интегральных схем, на которых работают привычные нам гаджеты.
Всего один миллиметр такой нити по мощности сопоставим с чипами для медицинских имплантатов. Если же увеличить длину до метра, система масштабируется до миллионов транзисторов.
Фактически это позволяет превратить рукав пиджака или полотно футболки в центральный процессор, способный обрабатывать сложные массивы данных.
Стирка, кипяток и 15-тонный пресс
Главная проблема современной носимой электроники — её недолговечность.
Волокна FIC решают этот вопрос. В процессе тестов компоненты выдержали 10 000 циклов изгиба и растяжение на треть от своей длины. Но по-настоящему экстремальные испытания ждали разработку в бытовых сценариях.
Микросхемы продолжают работать после 100 циклов в стиральной машине и не боятся нагрева до 100 °C. В качестве финального стресс-теста по волокнам прогнали 15,6-тонный контейнеровоз — электроника осталась невредимой.
Такая живучесть позволяет «спрятать» аккумуляторы, датчики и вычислительные блоки прямо в структуру нити, избавляя одежду от громоздких внешних модулей и торчащих проводов.
От текстиля к нейроинтерфейсам
Разработка из Шанхая поддерживает нейроморфные вычисления, которые необходимы для распознавания образов и работы искусственного интеллекта.
По производительности «умные» волокна не уступают современным процессорам с архитектурой In-Memory Computing, справляясь, как с цифровыми, так и с аналоговыми сигналами.
Авторы проекта заявляют, что технология полностью готова к промышленному внедрению.
В ближайшем будущем такие нити могут стать базой для носимых устройств дополненной реальности, интерактивной ткани и продвинутых нейрокомпьютерных интерфейсов, которые будут интегрированы в повседневный гардероб.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU