Гибкие гибридные электронные системы (FHE): революция в производстве с новой электронной платформой

Гибкие гибридные электронные системы (FHE) — инновационный процесс, комбинирующий элементы электроники с высокоточной печатной промышленностью.

С FHE производители могут создавать датчики, которые легче по весу, конформируют кривым человеческого тела или растягиваются по форме объекта или конструкции — всё при сохранении полной операционной целостности традиционных электронных архитектур.

Интегрируя ультратонкие кремниевые компоненты через высокоточную манипуляцию; печатая проводимыми и активными чернилами; и нанося растяжимые субстраты, гибкие гибридные технологии революционизируют то, как используется электроника. FHE вынесет электронику «из коробки» и интегрирует их прямо в носимые устройства, изготовленные изделия и конструкции.

Новое финансирование исследований, движущее инновации

В августе 2015 года Department of Defense создал новый Manufacturing Innovation Institute для FHE под руководством консорциума из 162 компаний, некоммерческих организаций, лабораторий и университетов,quartered в Сан-Хосе, CA в сердце Кремниевой долины. Стартовал с общими инвестициями более $171 млн: $75 млн федеральных средств и более $96 млн нефедеральных вкладов. Это был первый производственный институт, запущенный с headquarters на Западном побережье.

Победивший консорциум объединил крупные электронные и полупроводниковые компании вроде Applied Materials, Apple, United Technologies, Hewlett Packard и Qualcomm с конечными пользователями вроде Boeing, General Motors, Cleveland Clinic, Corning и Motorola. Конечный результат — возможность встраивать эти гибкие, гнущиеся электронные компоненты во всё: от медицинских устройств до сверхзвуковых реактивов, опираясь на передовую исследовательскую работу партнерских университетов: Стэнфорд, UC Berkeley, Гарвард и MIT.

Будущее FHE

Применения гибкой и печатной электроники становятся реальностью. Прогнозируют почти $30 млрд рынка для интернет-подключенных устройств в комбинированном промышленном и потребительском секторе. Из них здравоохранение сейчас — сильнейший сегмент FHE, где производительность высшей ценности, а надежность — вопрос жизни и смерти.

Упаковывая электронные компоненты на гибком растяжимом субстрате, технологии, включенные через эти инновационные производственные процессы, сохранят полную операцию традиционных электронных схем в носимых и конформируемых архитектурах. Эти высокофункциональные устройства могут крепиться к изогнутым, неправильным формам и растягиваться по зданиям, объектам и людям, ведуя к 21-вековым приложениям, включая:

• Революционизация носимых электронных информационных устройств для мониторинга жизненных показателей и физических состояний для оптимизации здоровья и решений образа жизни.
• Драматическое улучшение доставки медтехнологий — через биомаркеры и имплантируемые устройства — мониторинг жизненных показателей для пожилых, хронических больных и солдат в бою.
• Внедрение встроенных датчиков для мониторинга состояния коммерческих автомобилей и авиатехники в суровых средах: подводные давления, экстремальные температуры.
• Улучшение операций безопасности: легкая робототехника, next-gen imaging и sensing capabilities по всему спектру land, air, sea, space систем.
• Драматическое сокращение размера и веса электронных систем через электронику, конформирующую сложные формы: крылья самолетов, беспилотные платформы, интеграция электроники в одежду и ткани.

Спрос высок на повышение производимости всех этих продуктов. Текущие исследовательские усилия направлены на снижение цены за единицу и повышение ценности для клиента. Результат — легкие, дешевые, гибкие, удобные, растяжимые и высокоэффективные умные продукты с бесчисленными применениями в потребительских, коммерческих и военных сферах.