Gummi-Siliziumchips für flexible Elektronik
Chirurgen könnten in Zukunft mit Sensoren in den Latexhandschuhen die Blutwerte des gerade operierten Organs beobachten. Neu entwickelte verformbare Chips auf Siliziumbasis sollen den Weg für derartige Anwendungen frei machen.
Aktuelle Computerchips sind spröde, steif und brüchig. Mit neuartigen flexiblen Chips auf Siliziumbasis wollen Forscher der University of Illinois at Urbana-Champaign neue Anwendungsmöglichkeiten in der Siliziumelektronik eröffnen.
Dafür haben die Wissenschaftler die Gesamtdicke der Siliziumschaltkreise auf 1,5 Mikrometer geschrumpft - 1.000-mal dünner als ein herkömmlicher Chip. Durch diese Verdünnung wird das Material biegsam.
Um zusätzlich noch eine Dehnbarkeit zu erreichen, wurden die Schaltkreise auf eine weiche, ziehharmonikaförmige Gummistruktur aufgebracht. Das Ergebnis sind Schaltkreise mit einer Art Wellenstruktur, die auf das Doppelte ihrer Länge gedehnt und wieder komprimiert werden können.
Die Leistung ist dabei mit jener von klassischen Siliziumchips vergleichbar, was einen Vorteil gegenüber flexibler Elektronik auf Basis organischer Halbleiter darstellt.
Anwendung in der Biomedizin
"Die Anwendungen, die uns am spannendsten erscheinen, liegen im biomedizinischen Bereich", so Projektleiter John Rogers. Genau hier galt Siliziumelektronik bisher als wenig attraktiv, da die Schaltkreise rigide waren.
"Wir arbeiten an dehnbaren Platten mit Sensoren und Elektronik, die direkt an der Oberfläche des Gehirns eines Epilepsiepatienten integriert werden können", sagte Rogers weiter.
Marktreife in fünf Jahren
Er rechne damit, dass es in drei bis fünf Jahren erste kommerzielle Anwendungen der dehnbaren Elektronik geben werde. "Ich denke, dass das biomedizinische Geräte für die Prothetik, das Monitoring oder die Therapie sein werden", so der Wissenschaftler.
(pte.at)