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Dehn- und faltbare Schaltkreise aus Silizium

Forscher der Universität Illinois stellen flexible Chips vor

Eine neue Form von dehnbaren Silizium-Schaltkreisen, die sich in komplexe Formen bringen lassen, haben Forscher der Universität Illinois entwickelt. Auch bei extremen mechanischen Verformungen, z.B. als Karosserieteil in einem Flugzeugflügel, sollen entsprechende Chips arbeiten, ohne dass dies Einfluss auf deren Leistung hat.

Die Annahme, dass Silizium in solchen Bereichen nicht eingesetzt werden kann, sei damit widerlegt, so John Rogers, Professor für Materialwissenschaften an der Universität Illinois. Durch ein optimiertes mechanisches Layout sei es möglich, Silizium für integrierte Schaltkreise zu nutzen, die falt- und dehnbar sind.

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Mechanisch dehnbarer Chip
Mechanisch dehnbarer Chip
Mit dem neuen Schaltungsdesign gepaart mit neuen Herstellungsstrategien hoffen die Wissenschaftler, neue Ansätze für tragbare ("wearable") Systeme gefunden zu haben, z.B. zur Überwachung der eigenen Gesundheit oder der strukturellen Integrität von Flugzeugflügeln.

Um die Flexibilität der Schaltkreise zu erreichen, ergänzten die Forscher ein starres Substrat um eine Polymerschicht und trugen darauf einen dünnen Plastiküberzug auf, der den Schaltkreis stützt. Die Schaltkreise werden dann in herkömmlichen Verfahren aufgetragen und anschließend die Polymerschicht abgewaschen. Dadurch wird das Plastik direkt mit dem Schaltkreis verbunden und es entsteht ein vorgespannter Silikonkautschuk, der sich dann in seine ursprüngliche Form zurückzieht und leicht in andere Formen gebracht werden kann.

Finanziert wird die Forschung durch die National Science Foundation und das US-Energie-Ministerium.


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