Eletrônica flexível pronta para tecnologia 5G

Redação do Site Inovação Tecnológica -  08/06/2016

Os circuitos integrados flexíveis poderão ser aplicados na eletrônica de vestir ou de colar na pele, já estando prontos para interagir com a tecnologia 5G. [Imagem: Yei Hwan Jung/Juhwan Lee/Universidade Wisconsin-Madison]

Circuitos integrados flexíveis

Os circuitos eletrônicos flexíveis começaram um tanto toscos e grandes, mas logo se transformaram em tatuagens eletrônicas e agora estão viabilizando um campo já batizado de "eletrônica epidérmica".

Todo esse campo agora teve um avanço importante com a miniaturização dos componentes básicos, com módulos pequenos o suficiente para criar verdadeiros circuitos integrados flexíveis.

Com a alteração nas dimensões, além das aplicações biomédicas, que parecem ser o foco principal das equipes envolvidas nesta área, os componentes agora alcançaram a frequência das micro-ondas, podendo operar na faixa entre 0,3 e 300 gigahertz, o que alcança diretamente a faixa da emergente tecnologia 5G, habilitando uma série de aplicações no campo da eletrônica de vestir.

Com essa miniaturização, circuitos cujas linhas tinham mais de meio milímetro (640 micrômetros) de largura foram fabricadas com meros 25 micrômetros, o que permitirá a construção de dispositivos superiores aos testados até agora e com novas aplicações.

Micro-par-trançado

O avanço teve como base os transistores de silício flexíveis criados pela equipe do professor Zhenqiang Ma, da Universidade Wisconsin-Madison, nos EUA.

A integração dos componentes foi inspirada nos tradicionais pares trançados usados em telefonia e redes de computadores - são essencialmente duas linhas de transmissão em formato de S que se envolvem em uma estrutura 3D, parecida com um quebra-cabeças tridimensional.

Essa estrutura ajuda a blindar os minúsculos cabos contra interferências externas e, ao mesmo tempo, confina as ondas eletromagnéticas para evitar perdas de corrente. Os protótipos fabricados até agora operaram em frequências de até 40 gigahertz.

"Nós descobrimos uma forma de integrar transistores ativos de alta frequência em um circuito útil que pode ser usado em comunicações sem fios. Isto é uma plataforma. Isto abre as portas para inúmeras novas possibilidades," disse o professor Zhenqiang.

Bibliografia:

Stretchable Twisted-Pair Transmission Lines for Microwave Frequency Wearable Electronics
Yei Hwan Jung, Juhwan Lee, Yijie Qiu, Namki Cho, Sang June Cho, Huilong Zhang, Subin Lee, Tong June Kim, Shaoqin Gong, Zhenqiang Ma
Advanced Functional Materials
Vol.: Early View
DOI: 10.1002/adfm.201600856