A equipe desenvolve circuitos integrados flexíveis de grande escala in vivo (com vídeo)
p Isso mostra:Topo:Circuitos integrados flexíveis de grande escala (LSI) In vivo; Parte inferior:Esquema da impressão rolo a rolo de LSI flexível em plásticos de grandes áreas. Crédito:KAIST
p Uma equipe liderada pelo professor Keon Jae Lee do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da KAIST desenvolveu in vivo circuitos integrados flexíveis de grande escala (LSI) baseados em silício para comunicação biomédica sem fio. p Semicondutores baseados em silício têm desempenhado um papel significativo no processamento de sinal, estimulação nervosa, armazenamento de memória, e comunicação sem fio em eletrônicos implantáveis. Contudo, os chips LSI rígidos e volumosos têm uso limitado em dispositivos in vivo devido ao contato incongruente com as superfícies curvilíneas dos órgãos humanos. Especialmente, retinas artificiais recentemente aprovadas pela Food and Drug Administration (consulte o comunicado de imprensa da aprovação de retina artificial do FDA) exigem LSI extremamente flexível e fino para incorporá-lo na área restrita do olho humano.
p Embora várias equipes de pesquisa tenham fabricado circuitos integrados flexíveis (ICs, dezenas de transistores interconectados) em plásticos, seu alinhamento em nanoescala impreciso em plásticos restringiu a demonstração de nano-transistores flexíveis e sua interconexão em grande escala para aplicações LSI in vivo, como unidade de processo principal (MPU), memória de alta densidade e comunicação sem fio. A equipe do professor Lee demonstrou anteriormente uma memória flexível totalmente funcional usando membranas de silício ultrafinas (Nano Cartas, Matriz de memória memristiva flexível em substratos de plástico), Contudo, seu nível de integração e tamanho do transistor (em escala de mícron) têm aplicações funcionais limitadas para eletrônicos flexíveis de consumo.
Processo de fabricação de LSI flexível para exibição flexível, computador vestível e retina artificial para aplicação biomédica in vivo p A equipe do professor Keon Jae Lee fabricou circuitos integrados de radiofrequência (RFICs) interconectados com mil nano-transistores em wafer de silício por processo CMOS de última geração, e, em seguida, removeram todo o substrato inferior, exceto a camada superior do circuito ativo de 100 nm por ataque químico úmido. Os interruptores de RF flexíveis para comunicação sem fio foram encapsulados monoliticamente com polímeros de cristal líquido biocompatíveis (LCPs) para aplicações biomédicas in vivo. Finalmente, eles implantaram os RFICs encapsulados com LCP em ratos vivos para demonstrar a operação estável de dispositivos flexíveis sob circunstâncias in vivo.
p Professor Lee disse, "Este trabalho pode fornecer uma abordagem para LSI flexível para um sistema de retina artificial ideal e outros dispositivos biomédicos. o resultado representa uma tecnologia empolgante com forte potencial para realizar eletrônicos de consumo totalmente flexíveis, como processador de aplicativo (AP) para sistema operacional móvel, memória de alta capacidade, e comunicação sem fio em um futuro próximo. "
p Este resultado foi publicado na edição online de maio do jornal da American Chemical Society,
ACS Nano (In vivo RFICs flexíveis monoliticamente encapsulados com LCP). Eles estão atualmente empenhados na comercialização de esforços de impressão rolo a rolo de LSI flexível em substratos de plástico de grandes áreas.