Учёные создали электронное волокно для «умной» одежды и медицины

Учёные из Фуданьского университета в Шанхае разработали сверхтонкое вычислительное волокно — «чип-нити», в котором электроника буквально встроена внутрь одной гибкой нити тоньше человеческого волоса.

В отличие от привычных носимых устройств, где датчики крепятся на поверхность ткани, здесь вся электронная схема сформирована внутри волокна в виде многослойной спиральной структуры. В одном миллиметре такой нити размещается около 10 000 транзисторов — уровень вычислений, сопоставимый с кардиостимулятором. Если же увеличить длину волокна до метра, количество элементов может исчисляться уже миллионами, потенциально достигая мощности компьютера. При этом в структуру интегрированы не только транзисторы, но и резисторы, конденсаторы и диоды, что позволяет обрабатывать как цифровые, так и аналоговые сигналы.

Толщина волокна составляет около 50 микрометров, что делает его одновременно прочным, гибким и биосовместимым. По своим механическим свойствам оно близко к мягким тканям человеческого тела, поэтому технология рассматривается не только для «умного» текстиля, но и для медицинских имплантов. Исследователи отмечают потенциал применения в лечении заболеваний нервной системы, включая эпилепсию, болезнь Паркинсона и последствия инсульта, а также в создании сенсоров для высокоточной роботизированной хирургии.

Практические испытания показали, что волокна устойчивы к реальной эксплуатации: они выдерживают более 10 000 циклов сгибания и трения, растягиваются до 30%, переносят скручивание, стирку до 100 раз, высокие температуры и экстремальное давление. Сейчас команда учёных сотрудничает с клиниками, адаптируя «чип-нити» для использования в сердечно-сосудистой хирургии и других медицинских направлениях.

Пока эта разработка остаётся на стадии научных исследований, поэтому ни сроков запуска, ни цены не объявлено.