美國(guó)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)的高速無線世界進(jìn)展。
工程師們已經(jīng)為尋求擴(kuò)展穿戴式電子產(chǎn)品功能與應(yīng)用的制造商——特別是致力于開發(fā)利用新一代無線寬帶技術(shù)(即5G)的設(shè)備，打造出一款平臺(tái)。
這種可伸展的電路具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，主要是由于受到雙絞線對(duì)電話線的啟發(fā)。基本上，它包含了兩條以重復(fù)S曲線模式的超纖巧交錯(cuò)電力傳輸線。
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——賦予傳輸線得以伸展而不影響性能的能力。它還有助于保護(hù)這些線路免于外界干擾，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(dá)40GHz的調(diào)頻(RF)。
此外，相較于寬度可能達(dá)到640微米(或0.64毫米)的其他可伸展傳輸線，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(tǒng)等多種應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)高效率。
以UW-Madison電子與計(jì)算機(jī)工程系教授Zhenqiang(Jack)Ma為主導(dǎo)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(xiàng)功能強(qiáng)大、高效率的IC研究細(xì)節(jié)。
過去十年來，Ma的研究小組一直致力于開發(fā)所謂的晶體管主動(dòng)組件。這項(xiàng)最新的進(jìn)展結(jié)合了研究人員在高頻與軟性電子領(lǐng)域的專業(yè)技能。
這項(xiàng)研究是由美國(guó)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)晶體管整合于可無線傳輸?shù)挠行щ娐分校?rdquo;Ma表示，這“是一款平臺(tái)，同時(shí)為許多的新功能開啟了大門。”例如，在移動(dòng)通信中，5G網(wǎng)絡(luò)的寬廣微波無線頻率將能容納越來越多的手機(jī)用戶，同時(shí)大幅提高數(shù)據(jù)速率與覆蓋率。
在重癥加護(hù)病房中，表皮電子系統(tǒng)(像紋身貼紙般貼附于皮膚上的電子)能讓醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程無線監(jiān)測(cè)病人，透過減少電纜與電線的糾結(jié)，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(guó)電子科技大學(xué)(University of Electronic Science and Technology of China)的Yijie Qiu等人。
