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  • Il team sviluppa circuiti integrati flessibili su larga scala in vivo (con video)

    Questo mostra:In alto:circuiti integrati flessibili su larga scala (LSI) in vivo; In basso:Schema della stampa roll-to-roll di LSI flessibile su plastica di grandi dimensioni. Attestazione:KAIST

    Un team guidato dal professor Keon Jae Lee del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali del KAIST ha sviluppato circuiti integrati flessibili su larga scala (LSI) a base di silicio in vivo per la comunicazione wireless biomedica.

    I semiconduttori a base di silicio hanno svolto un ruolo significativo nell'elaborazione del segnale, stimolazione nervosa, memoria di archiviazione, e comunicazione wireless nell'elettronica impiantabile. Però, i chip LSI rigidi e ingombranti hanno usi limitati nei dispositivi in ​​vivo a causa del contatto incongruente con le superfici curvilinee degli organi umani. Specialmente, le retine artificiali recentemente approvate dalla Food and Drug Administration (fare riferimento al comunicato stampa dell'approvazione della retina artificiale della FDA) richiedono un LSI estremamente flessibile e sottile per incorporarlo all'interno dell'area angusta dell'occhio umano.

    Sebbene diversi gruppi di ricerca abbiano fabbricato circuiti integrati flessibili (IC, decine di transistor interconnessi) su plastica, il loro allineamento impreciso su nanoscala sulla plastica ha limitato la dimostrazione di nano-transistor flessibili e la loro interconnessione su larga scala per applicazioni LSI in vivo come l'unità di processo principale (MPU), memoria ad alta densità e comunicazione wireless. Il team del professor Lee ha precedentemente dimostrato una memoria flessibile completamente funzionale utilizzando membrane di silicio ultrasottili (Nano Letters, Array di memoria memristiva flessibile su substrati in plastica), però, il suo livello di integrazione e le dimensioni del transistor (su scala micron) hanno applicazioni funzionali limitate per l'elettronica di consumo flessibile.

    Processo di fabbricazione per LSI flessibile per display flessibile, computer indossabile e retina artificiale per applicazioni biomediche in vivo

    Il team del professor Keon Jae Lee ha fabbricato circuiti integrati a radiofrequenza (RFIC) interconnessi con migliaia di nanotransistor su wafer di silicio mediante un processo CMOS all'avanguardia, e quindi hanno rimosso l'intero substrato inferiore eccetto lo strato di circuito attivo superiore a 100 nm mediante attacco chimico umido. Gli interruttori RF flessibili per la comunicazione wireless sono stati incapsulati monoliticamente con polimeri a cristalli liquidi (LCP) biocompatibili per applicazioni biomediche in vivo. Finalmente, hanno impiantato gli RFIC incapsulati con LCP in ratti vivi per dimostrare il funzionamento stabile di dispositivi flessibili in circostanze in vivo.

    Il professor Lee ha detto, "Questo lavoro potrebbe fornire un approccio all'LSI flessibile per un sistema di retina artificiale ideale e altri dispositivi biomedici. Inoltre, il risultato rappresenta una tecnologia entusiasmante con il forte potenziale per realizzare elettronica di consumo completamente flessibile come processore applicativo (AP) per sistema operativo mobile, memoria ad alta capacità, e la comunicazione wireless nel prossimo futuro."

    Questo risultato è stato pubblicato nel numero online di maggio della rivista dell'American Chemical Society, ACS Nano (RFIC flessibili in vivo incapsulati monoliticamente con LCP). Attualmente sono impegnati nella commercializzazione degli sforzi di stampa roll-to-roll di LSI flessibile su substrati di plastica di grandi dimensioni.


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