美國威斯康辛大學(xué)-麥迪遜分校(University of Wisconsin-Madison；UW-Madison)的研究人員宣稱(chēng)打造出最快速且可伸展的穿戴式集成電路(IC)，這一進(jìn)展可望推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)以及更多連網(wǎng)的高速無(wú)線(xiàn)世界進(jìn)展。
工程師們已經(jīng)為尋求擴展穿戴式電子產(chǎn)品功能與應用的制造商——特別是致力于開(kāi)發(fā)利用新一代無(wú)線(xiàn)寬帶技術(shù)(即5G)的設備，打造出一款平臺。
這種可伸展的電路具有獨特的結構，主要是由于受到雙絞線(xiàn)對電話(huà)線(xiàn)的啟發(fā)?；旧?，它包含了兩條以重復S曲線(xiàn)模式的超纖巧交錯電力傳輸線(xiàn)。
這種層層卷繞的形狀——以2層分段的金屬塊組成，就像3D拼圖一樣——賦予傳輸線(xiàn)得以伸展而不影響性能的能力。它還有助于保護這些線(xiàn)路免于外界干擾，同時(shí)限制流經(jīng)其間的電磁波，幾乎完全消除了電流的損耗。目前，這些可伸展的整合電路可作業(yè)于高達40GHz的調頻(RF)。
此外，相較于寬度可能達到640微米(或0.64毫米)的其他可伸展傳輸線(xiàn)，這些新的可伸展電路只有25微米(或0.025毫米)厚。這是極其微小的，甚至小到足以在表皮電子系統等多種應用中實(shí)現高效率。
以UW-Madison電子與計算機工程系教授Zhenqiang(Jack)Ma為主導的研究小組，在《先進(jìn)功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊中發(fā)表了這項功能強大、高效率的IC研究細節。
過(guò)去十年來(lái)，Ma的研究小組一直致力于開(kāi)發(fā)所謂的晶體管主動(dòng)組件。這項最新的進(jìn)展結合了研究人員在高頻與軟性電子領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技能。
這項研究是由美國空軍科學(xué)研究辦公室(Air Force Office of Scientific Research)支持。“我們已經(jīng)找到了一種新的方式，能將高頻主動(dòng)晶體管整合于可無(wú)線(xiàn)傳輸的有效電路中，”Ma表示，這“是一款平臺，同時(shí)為許多的新功能開(kāi)啟了大門(mén)。”例如，在移動(dòng)通信中，5G網(wǎng)絡(luò )的寬廣微波無(wú)線(xiàn)頻率將能容納越來(lái)越多的手機用戶(hù)，同時(shí)大幅提高數據速率與覆蓋率。
在重癥加護病房中，表皮電子系統(像紋身貼紙般貼附于皮膚上的電子)能讓醫護人員遠程無(wú)線(xiàn)監測病人，透過(guò)減少電纜與電線(xiàn)的糾結，從而提高病人的舒適度。
這篇文章的其他作者還包括UW-Madison 的Yei Hwan Jung、Juhwan Lee、Namki Cho、Sang June Cho、Huilong Zhang、Subin Lee、Tong June Kim與Shaoqin Gong，以及中國電子科技大學(xué)(University of Electronic Science and Technology of China)的Yijie Qiu等人。
