จีนกำลังพัฒนา "ชิปไฟเบอร์" ที่บางเท่าเส้นผม

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนเพิ่งประสบความสำเร็จครั้งสำคัญในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ โดยพัฒนาชิปที่มีความยืดหยุ่น บางเฉียบคล้ายเส้นผม และมีประสิทธิภาพการประมวลผลสูง นวัตกรรมนี้สัญญาว่าจะเปลี่ยนเสื้อผ้าธรรมดาให้กลายเป็นอุปกรณ์อัจฉริยะสำหรับตรวจสอบสุขภาพและการควบคุมระยะไกล

จากบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์ Nature ทีมวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์ Peng Huisheng ประสบความสำเร็จในการสร้างวงจรรวมแบบไฟเบอร์ (FIC) คุณสมบัติที่โดดเด่นของชิปนี้คือโครงสร้างที่มีความยืดหยุ่นสูงมาก แทนที่จะใช้วิธีการสลักวงจรลงบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนที่แข็งและเรียบเหมือนวิธีการแบบดั้งเดิม นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (เช่น ทรานซิสเตอร์) บนแผ่นโพลีเมอร์บางๆ จากนั้นจึงม้วนแผ่นโพลีเมอร์นี้ให้แน่นเพื่อสร้างเป็นเส้นลวดขนาดเล็ก

ผลลัพธ์ที่ได้คือชิปไฟเบอร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดประมาณเส้นผมมนุษย์ แต่ประกอบด้วยวงจรไฟฟ้าเรียงซ้อนกันหลายสิบชั้น ความหนาแน่นของส่วนประกอบนั้นน่าประทับใจอย่างยิ่ง โดยมีทรานซิสเตอร์ประมาณ 100,000 ตัวต่อความยาวหนึ่งเซนติเมตร ทำให้ชิปไฟเบอร์นี้สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้ เช่น การรับสัญญาณ การประมวลผลข้อมูล และแม้แต่การจดจำภาพอย่างง่ายโดยใช้ปัญญาประดิษฐ์

หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดสำหรับเสื้อผ้าอัจฉริยะคือความทนทาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มัก "กลัว" น้ำและแรงกระแทก แต่ชิปไฟเบอร์จากมหาวิทยาลัยฟู่ตั้นแสดงให้เห็นถึงความทนทานที่น่าทึ่ง

จากการทดสอบอย่างเข้มงวด ชิปชนิดนี้ยังคงทำงานได้ตามปกติแม้หลังจากถูกงอ ยืด และล้างด้วยน้ำและผงซักฟอกทั่วไป เปลือกป้องกันที่ทำจากพอลิเมอร์แบบยืดหยุ่นได้นั้นแยกส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ภายในออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกได้อย่างสมบูรณ์ ทีมวิจัยยังได้ทดสอบโดยให้รถบรรทุกหนัก 15.6 ตันวิ่งทับเส้นใยของชิปที่ถักทออยู่ในเนื้อผ้า และผลลัพธ์ก็คือชิปยังคงสภาพสมบูรณ์โดยไม่มีความเสียหายหรือประสิทธิภาพลดลงแต่อย่างใด

การเกิดขึ้นของชิปไฟเบอร์ถือเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญ ก่อนหน้านี้ ไฟเบอร์อัจฉริยะส่วนใหญ่ทำหน้าที่เป็นเพียงเซ็นเซอร์หรือตัวนำไฟฟ้า โดยการประมวลผลข้อมูลยังคงอาศัยแผงวงจรภายนอก แต่ในปัจจุบัน เนื้อผ้าไฟเบอร์เองสามารถกลายเป็น "สมอง" ของคอมพิวเตอร์ได้แล้ว

เทคโนโลยีนี้เปิดโอกาสให้เกิดการประยุกต์ใช้งานจริงมากมายนับไม่ถ้วน เราอาจนึกถึงเสื้อที่สามารถตรวจสอบอัตราการเต้นของหัวใจและระดับออกซิเจนในเลือดได้อย่างต่อเนื่อง ส่งสัญญาณเตือนไปยังแพทย์โดยตรงโดยไม่ต้องใช้นาฬิกาหรืออุปกรณ์ขนาดใหญ่เทอะทะเพิ่มเติม ในด้านความบันเทิง ถุงมือเสมือนจริง (VR) อาจมีน้ำหนักเบาเท่ากับถุงมือทั่วไป ทำให้ประสบการณ์การเล่นเกมสมจริงยิ่งขึ้น

นอกจากนี้ ชิปไฟเบอร์ยังมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์อย่างมาก เช่น การฝังอุปกรณ์อ่อนนุ่มที่เข้ากันได้กับร่างกายมนุษย์มากขึ้น หรืออินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่ช่วยให้ผู้พิการสามารถควบคุมอุปกรณ์ด้วยความคิดของตนเองได้

ด้วยความเข้ากันได้กับกระบวนการผลิตสิ่งทอทางอุตสาหกรรมที่มีอยู่ การผลิตเสื้อผ้าจำนวนมากโดยใช้เส้นใยชิปเหล่านี้จึงเป็นไปได้อย่างแน่นอนในอนาคตอันใกล้ ซึ่งจะนำพามนุษยชาติเข้าใกล้ โลก ที่ทุกสิ่งที่เราสวมใส่สามารถเชื่อมต่อและชาญฉลาดได้มากขึ้น

ที่มา: https://baophapluat.vn/trung-quoc-che-tao-chip-soi-mong-nhu-toc.html