Эластичная электроника видит лучше



Новая камера с искривленной матрицей позволяет камерам видеть, как видят животные.

Камера, созданная по подобию человеческого глаза, использует способность создания кремниевой электроники с мембраной, которая растягивается.

В будущем такие электронные мембраны можно будет использовать, «оборачивая» ими человеческие органы и применяя их в качестве устройств, следящих за здоровьем, говорят американские разработчики.

Новая технология описывается в научном сообщении, опубликованном в журнале Nature.

Фоточувствительные дисплеи типа тех, что используются в цифровых камерах, созданы из тысяч пикселей и обычно образуют плоскую, жесткую полупроводниковую подложку, объясняет д-р Джон Роджерс (John Rogers) из университета Иллинойс в г. Урбана-Шампейн, который возглавлял команду исследователей.

«Глаз животного устроен иначе — его сетчатка искривлена», уточняет д-р Роджерс.

«Данная искривленность позволяет животным видеть окружающий мир без искажений, в отличие от камер, которые теряют фокус на периферии.

Надеясь улучшить цифровое изображение, исследователь и его команда объединились с группой инженеров-механиков из Северо-западного Университета с целью разработки камеры, которая была бы устроена по принципу строения глаза.

Идея заключалась в том, чтобы импортировать технологию, основанную на тонкой и ломкой подложке, на искривленную поверхность. Результатом явилась небольшая (всего 2 см шириной) камера с единственной простой линзой и вогнутой системой обнаружения света.

Исследователи решили стоявшую перед ними проблему путем нарезки поверхности кремниевой подложки на так называемые «чиплеты» или «чипики» («chiplets»), крошечные кусочки кремния, которые обнаруживают входящий свет.

Затем, самый маленький в мире кабель (всего 1 микрон толщиной) — это эквивалент 1/100 толщины человееского волоса — обеспечил электрическое соединение между смежными «чиплетами», образовав электрическую цепь.

Д-р Роджерс объясняет, что при подаче сигнала в цепи, кабель позволяет «чиплетам» двигаться относительно один другого.

Далее команда исследователей разработала саму искривленную эластичную мембрану.

Данная технология — первая в мире, когда жесткая полупроводниковаяч подложка транформируется в полностью гибкую поверхность. А перспективы данной «гибкой» технологии — поистине огромны. Фоторецепторы можно заменить на любой другой вид рецепторов, а всю цепь интегрировать в тело человека для последующего мониторинга работы внутренних органов. «Взгляните на человеческое тело, Там ведь нет ничего жесткого» — говорит д-р Роджерс.

Его команда уже разрабатывает цепи, которые содержат электроды, размещаемые в той же мембране для того, чтобы «завернуть» в них отдельные участки мозга людей, страдающих эпилепсией, что позволит оповещать о предстоящих припадках.

Данную технологию можно также применять в кардиологии: излучение маломощных электрических сигналов действует подобно весьма продвинутому кардиостимулятору сердечной мышцы.

BBC