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美国空军研究实验室研发出物联网与可穿戴3D打印芯片相结合的器件
2017-12-28

[3Ders网站20171222日报道3D打印一样,物联网被认为是未来几年打破行业运行方式的主要新兴技术之一。近日,美国空军研究实验室与美国半导体公司合作,有一项突破就是将两种技术结合,开创性地在微芯片上采用有机硅聚合物制造了物联网网络控制系统。这种智能可穿戴设备是有史以来生产的最复杂的柔性集成电路之一。

空军研究实验室材料与制造部主任研究科学家Dan Berrigan博士表示,“典型的硅基集成电路是脆弱刚性的组件,通常以一种保护他们的方式对其进行封装。当我们寻求将这类器件变为灵活性外形时,这种刚性对我们来说不利。与美国半导体公司合作,我们将硅集成至电路芯片,使其变薄直到他们变得灵活,但仍然能够维持电路功能。目前,我们可把微控制器——基本上是小型计算机——放置在我们之前做不到的地方。”

微控制器新的灵活性将使其能够被集成到软机器人和其他可穿戴传感器技术中,然后通过物联网进行控制。这样可以实时监测身体水分、体温和疲劳,为疾病患者、老人或受伤的士兵提供新的可能性。该器件的复杂性是前所未有的,超过其他同类商用芯片的7000倍。拥有联网能力,这意味着它可以控制一个监控系统及其分析过程,并收集数据以供将来评估。

Berrigan表示,“它可以打开或关闭系统,也可以从传感器收集数据并保存在内存中。我们可以将这种类型的芯片包裹在燃料气囊传感器周围,以检测泄漏,用它来监测弹药库存,甚至通过温度传感增强冷链监测。”

美国国防部快速响应技术办公室支持这项器件的研发工作,该办公室旨在支持符合各防御领域特定需求和需求的新兴技术。从事此项研究的工作人员得到全球规模最大的创新技术展览会之一——IDTechEx的认可。3D打印网络芯片系统荣获2017年度“可穿戴技术类最佳新材料或组件开发奖”。

美国已拥有坚实的硅制造业多年,诸如此类的创新意识认识到其不断地被重新调整和重新定位,以利用3D打印技术和新材料的突破。美国半导体公司于2001年成立于爱达荷州,目前是柔性硅片的第一大供应商,也是灵活混合电子产品市场的领导者。低成本3D打印电路的整合应该让工业界其他厂商能够跟随公司的发展方向,从刚性转向更灵活的产品,并支持整个工业4.0突破所带来的持续颠覆。(工业和信息化部电子第一研究所 宋文文)

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