دنیای سختافزار در آستانه یک تحول بنیادین قرار گرفته است. محققان دانشگاه فودان (Fudan) در شانگهای موفق شدند با یک نوآوری انقلابی، مدارهای پیچیده الکترونیکی را درون الیافی منعطف و نازکتر از موی انسان جای دهند. این دستاورد که تحت عنوان «تراشه فیبری» (Fiber Chip) در مجله معتبر Nature منتشر شده، عملاً مرز میان پوشاک و رایانه را از بین برده است.
شکستن ساختار سنتی تراشهها
تراشههای سیلیکونی معمولی همواره مسطح و سخت بودهاند، که استفاده از آنها را در وسایل منعطف یا منسوجات با محدودیت روبرو میکرد. اما تیم تحقیقاتی دانشگاه فودان به رهبری پروفسور «پنگ هویشنگ»، با ابداع یک ساختار مارپیچی چندلایه (Spiral Architecture)، مدارها را نه روی سطح، بلکه در فضای داخلی الیاف بنا کردند.
این تکنولوژی اجازه میدهد تا تنها در یک میلیمتر از این فیبر، بیش از ۱۰ هزار ترانزیستور جای بگیرد؛ قدرتی که با تراشههای به کار رفته در ضربانسازهای مدرن قلب برابری میکند.
قدرت یک ابررایانه در تار و پود لباس
نکته حیرتانگیز اینجاست که با افزایش طول این فیبر، قدرت پردازشی آن به صورت تصاعدی بالا میرود. به گفته محققان، یک متر از این رشته فیبری میتواند میزبان میلیونها ترانزیستور باشد و قدرت پردازشی مشابه یک CPU دسکتاپ معمولی را ارائه دهد.
این الیاف هوشمند ویژگیهای فیزیکی عجیبی دارند:
- انعطافپذیری فوقالعاده: مانند بافت مغز نرم هستند و میتوان آنها را کشید یا گره زد.
- دوام بینظیر: این تراشهها پس از ۱۰ هزار بار خم شدن و ۱۰۰ بار شستشو، همچنان کارایی خود را حفظ میکنند.
- مقاومت در برابر فشار: در آزمایشهای انجام شده، این فیبر توانست فشار ناشی از عبور یک کامیون ۱۵.۶ تنی را بدون آسیب دیدگی تحمل کند!
از لباسهای هوشمند تا رابط مغز و رایانه (BCI)
کاربردهای این فناوری فراتر از تصور است. در آینده نزدیک، لباسهای ما میتوانند بدون نیاز به هیچ سختافزار جانبی، به عنوان یک نمایشگر تعاملی یا حسگر سلامتی عمل کنند. اما جذابترین بخش، استفاده از این تراشهها در حوزه پزشکی و رابط مغز و رایانه است.
به دلیل نرمی و سازگاری با بافت بدن، این تراشههای فیبری میتوانند به عنوان ایمپلنتهای مغزی بسیار ایمن برای درمان بیماریهایی نظیر پارکینسون، صرع و سکته مغزی به کار گرفته شوند؛ بدون اینکه باعث التهاب یا آسیب به بافتهای حساس شوند.
