【导读】据报道，AFRL和美国半导体公司利用3D打印领域的创新共同研发出全球首个柔性系统级芯片（SoC），这是史上最复杂的柔性集成电路，存储能力是其他柔性器件的7000倍。
随着日常生活用品越来越多地嵌入可互连、通信和传递信息的技术，科学家正面临挑战，需要找到更好的方法使这些物品变得更加 “灵巧”和互连。美国空军研究实验室（AFRL）和美国半导体公司通过结合美国硅制造业在严格电子产品领域的专业知识和在高性能电子3D打印领域的创新进展，实现了全新的柔性聚合物上硅（Silicon-on- polymer）。
近日，AFRL和美国半导体公司合作研发的全球首个柔性系统级芯片（SoC）获得2017 IDTechEx Show可穿戴技术组“最佳新材料或器件研发奖”，表彰其作为可穿戴器件使能技术的一个重要进展。对于获奖，AFRL材料和制造司令部研究科学家Dan Berrigan博士说：“能够被认可为全球最佳之一，有力地证明了军民合作在满足空军需求方面的优势。”
Berrigan表示，此次技术进展的独特之处并不仅仅是新芯片的柔性，而是实现了一个带有存储器的微控制器，能够控制系统和收集数据以满足未来使用。这是有史以来最复杂的柔性集成电路，它的存储能力是其它任一商用柔性器件的7000倍。
不再是过去那种大体积芯片，新的微控制器变得柔性和灵活，这使得其能够集成到更多系统上，如用于水合作用和疲劳监控的可穿戴器件，以及用于受伤士兵或老人的软性机器人中。Berrigan指出，“这有助于将可穿戴传感器带入‘物联网’。现在你能够监控类似水合作用等级、温度、手臂弯曲的压力等。它能够对一个系统进行开和关，还能从传感器中收集数据并保存在存储器中。我们能够将其缠绕在一个燃料囊传感器上来检测泄露情况，使用其监测弹药库存，甚至通过温度感知来增强冷链监管。增强物流只是满足空军需求的多种方式之一。”
Berrigan表示，“通常硅基集成电路都是脆的，如果用于恶劣环境，需要通过封装进行保护。当我们寻求将这些器件放入一个柔性的封装中，将能够实现恶劣环境下的正常工作。通过与美国半导体的合作，我们可对硅集成电路进行减薄直至其变得柔软，但仍能维持电路功能，这使我们能够将微控制器放置在我们以前无法放置的地方。”
新型微控制器的另一好处是正帮助美国硅制造业发展以满足未来需求。Berrigan补充道，“当前欧洲的产业基础正聚焦于打印所有这些器件类型，而我们正帮助美国硅制造团体转变其柔性能力，并以低成本与3D打印集成电路进行集成，这是美国制造的独特能力。”
在研发这些器件为期一年的工作中，受到了国防部“快速反应技术办公室”的部分资金支持，该办公室支持新型技术展示来加速解决方案的转化，满足现有和未来士兵需求。
