Microchips flexibles para crear sensores más inteligentes

El uso de circuitos integrados ultradelgados podría conducir a la creación de potentes dispositivos flexibles, como sensores médicos y componentes electrónicos en la ropa

El centro belga de investigación de semiconductores IMEC ha desarrollado una forma de colocar circuitos integrados en materiales flexibles y elásticos sin perjudicar la funcionalidad del microchip. La técnica podría usarse para crear implantes biomédicos más sofisticados o componentes electrónicos integrados en la ropa.

La electrónica flexible por lo general consiste en circuitos formados por componentes individuales incrustados en un material elástico y conectados por interconexiones que pueden estirarse. Este planteamiento podría dar lugar a circuitos básicos capaces de, por ejemplo, realizar funciones de detección simples.

Jan Vanfleteren, ingeniero eléctrico del Centro Interuniversitario de Microelectrónica de la Universidad de Gante, en Bélgica, ha desarrollado un nuevo enfoque. Consiste en ‘adelgazar’ un microchip corriente de 725 micrómetros hasta llegar a solo 30 micrómetros utilizando un proceso convencional de afilado. Según Vanfleteren, el proceso no afecta al rendimiento del microchip.

Los chips se procesan mientras están en la oblea de la que se cortan, se insertan dentro de un sustrato delgado, y después se conectan a otros componentes incorporados en el plástico a través de una interconexión de cobre estirable.

Vanfleteren presentó un prototipo de microcontrolador flexible en la Conferencia de Tecnología Electrónica y Sistemas de Integración en Amsterdam el mes pasado. Puede ser estirado más de un 50 por ciento de su longitud (un 20 por ciento es suficiente para un dispositivo biomédico), y puede ser flexionado entre 10.000 y 100.000 veces antes de romperse. Incluso se puede lavar a máquina, señala Vanfleteren, por lo que resulta adecuado para la ropa.

Hacer el chip sea tan delgado posibilita que sea flexible, asegura Vanfleteren, pero el material es todavía demasiado frágil para poder ser estirado: los interconectores de cobre en forma de ese permiten que todo el dispositivo pueda ser estirado y deformado.

Vanfleteren asegura que los implantes médicos flexibles que contengan estos circuitos podrían, por ejemplo, hacer un seguimiento de los cambios fisiológicos y responder a ellos, en lugar de tener que enviar datos a una unidad de cómputo externa, indica.

Otros investigadores, como John Rogers en la Universidad de Illinois, en Urbana-Champaign (EE.UU.), están desarrollando electrónica flexible. La tecnología de Rogers ha surgido desde una empresa de Cambridge, Massachusetts (EE.UU.), llamada MC10. Pero los enfoques existentes implican la conexión de componentes individuales en lugar de utilizar un chip preparado de antemano.

Rogers señala que el uso de chips de ordenador corrientes debería facilitar la construcción de dispositivos más sofisticados. «Una ventaja clave es que estas estrategias permiten que los componentes comerciales y de fácil acceso sean configurados en formatos flexibles y estirables», indica.

Stéphanie Lacour, responsable del Laboratorio de Interfaces de Bioelectrónica Ligera en la Escuela Politécnica Federal de Lausanne, en Suiza, señala que el enfoque de IMEC facilitará la producción en masa de electrónica flexible ya que es compatible con los métodos de fabricación convencionales. «Lo interesante de este enfoque es que se las han arreglado para utilizar materiales y componentes electrónicos convencionales», asegura.

Fuente: Technology Review. Aportado por Eduardo J. Carletti

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