Rubber CMOS (CMOS di gomma – NDR) potrebbe risultarvi come qualcosa di assolutamente fantascientifico, ma credetemi che, oggi come oggi, è sempre più realtà. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Houston, della King Abdullah University of Science and Technology, dell’Ulsan National Institute of Science and Technology, della Pusan ​​National University, della Pennsylvania State University, della University of Illinois Urbana-Champaign e della Southeast University, hanno sviluppato quello che, a loro dire, è il primo dispositivo elettronico estensibile simile alla gomma che offre le stesse funzionalità dei tradizionali semiconduttori a ossido di metallo complementare (CMOS) e mirano a utilizzarlo in robot morbidi, impianti medicali e altro ancora.

“Il settore ha dimostrato principalmente l’uso di materiali di tipo p, che trasportano portatori elettrici carichi positivamente”, spiega Cunjiang Yu, responsabile del progetto e autore senior, a proposito del lavoro del suo team. “Non avevamo mai dimostrato prima il vero comportamento CMOS nell’elettronica in gomma. Per l’elettronica in gomma, non si utilizza alcun metallo, non si utilizzano ossidi e non si utilizzano semiconduttori convenzionali. È pur sempre un transistor, ma non si basa sui materiali MOS convenzionali.”

 

La tecnologia CMOS è al centro di tutto, dai server ad alte prestazioni agli orologi digitali, ma i suoi materiali, basati su ossidi metallici, sono rigidi e indeformabili. L'”elettronica in gomma”, al contrario, è morbida ed elastica, ma non è mai stata in grado di eguagliare l’elasticità della gomma pura né le prestazioni dei componenti CMOS. Almeno fino ad ora.

La ricerca del team si concentra sulla creazione di circuiti integrati complementari completamente estensibili che combinano transistor elastici di tipo p e di tipo n. Questi, affermano i ricercatori, hanno mantenuto prestazioni elettriche stabili anche se allungati fino al 50%, e i prototipi di porte logiche digitali costruiti utilizzando i transistor morbidi sono stati in grado di continuare a funzionare anche sotto forti sollecitazioni meccaniche.

Per dimostrare il concetto, i ricercatori hanno costruito un prototipo di “pelle sensoriale”, un dispositivo indossabile in grado di aderire alla pelle, adattarsi alla forma del corpo e fornire capacità di rilevamento. “La robotica morbida e le interfacce uomo-macchina sono i prossimi passi naturali”, afferma Yu a proposito del potenziale futuro della tecnologia. “Immaginate un guanto indossabile fatto di circuiti integrati in grado di rilevare ed elaborare informazioni direttamente al suo interno!”

Il lavoro del team è stato pubblicato sulla rivista Science Advances con licenza open access.

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