Un team di ricercatori dell'Università Fudan di Shanghai ha sviluppato un circuito integrato flessibile che ridefinisce i confini tra elettronica indossabile e abbigliamento quotidiano. Il chip, denominato Fiber Integrated Circuit (FIC), viene prodotto sotto forma di fibra con un diametro di appena 50 micrometri, più sottile di un capello umano, eppure capace di elaborare informazioni con prestazioni paragonabili ai chip commerciali standard. La tecnologia, presentata sulla rivista Nature, promette di eliminare definitivamente i componenti rigidi in silicio che ancora oggi limitano flessibilità e comfort dei dispositivi indossabili, aprendo scenari applicativi in ambiti che spaziano dalle interfacce cervello-computer ai tessuti intelligenti.
L'approccio costruttivo adottato dal team cinese si ispira sorprendentemente alla preparazione del sushi. I ricercatori stratificano circuiti elettronici complessi su substrati flessibili, per poi arrotolarli strettamente in un'architettura spirale multistrato. Questa metodologia consente di raggiungere una densità di integrazione di 100.000 transistor per centimetro, equivalenti a 10 milioni per metro di fibra. Secondo le specifiche pubblicate, un metro di FIC potrebbe teoricamente contenere transistor sufficienti a eguagliare i livelli di potenza dei processori desktop degli anni Novanta, come l'Intel Pentium III o l'AMD K6-2, entrambi dotati di poco meno di 10 milioni di transistor.
Le capacità di elaborazione dichiarate includono processamento digitale e analogico in-fiber comparabile ai chip aritmetici commerciali tipici, con prestazioni sufficienti per operazioni di neural computing ad alta precisione di riconoscimento. La fibra mantiene queste caratteristiche nonostante dimensioni estremamente ridotte, colmando il divario tra componenti per alimentazione, sensori e display flessibili già disponibili e l'elaborazione computazionale vera e propria, finora dominio esclusivo dei wafer di silicio rigidi.
I test di durabilità rappresentano uno degli aspetti più impressionanti della ricerca. I campioni prodotti hanno resistito a 10.000 cicli di piegamento ripetuto e abrasione, allungamenti fino al 30% della lunghezza originale, torsioni ad angoli di 180° per centimetro e, in una dimostrazione particolarmente spettacolare documentata fotograficamente, alla pressione di un container truck da 15,6 tonnellate parcheggiato direttamente sulla fibra. Questa resilienza meccanica estrema, combinata con la flessibilità intrinseca del materiale, posiziona la tecnologia FIC in una categoria completamente nuova rispetto ai tradizionali circuiti stampati flessibili.
Gli ambiti applicativi identificati dai ricercatori di Shanghai puntano su settori dove la conformabilità del dispositivo è critica. Le interfacce cervello-computer rappresentano il caso d'uso più promettente: la fibra, essendo flessibile quanto il tessuto cerebrale stesso, potrebbe essere integrata in impianti neurali con minore invasività e maggiore biocompatibilità rispetto alle soluzioni attuali basate su elettronica rigida. Nel campo della realtà virtuale, i guanti equipaggiati con FIC potrebbero diventare indistinguibili dal tessuto ordinario al tatto e alla vista, eliminando l'ingombro e la rigidità che caratterizzano gli attuali controller VR.
L'applicazione ai tessuti intelligenti apre prospettive ancora più ampie nel mercato consumer. Abbigliamento dotato di capacità computazionali integrate potrebbe monitorare parametri biometrici, adattare proprietà termiche in tempo reale o interagire con dispositivi smart senza necessità di sensori esterni rigidi o pacchi batteria voluminosi. La possibilità di tessere letteralmente i circuiti nel tessuto, come dichiarato dai ricercatori, trasforma il concetto stesso di wearable da accessorio applicato a indumento intrinsecamente intelligente.
Un elemento cruciale per la commercializzazione è la scalabilità produttiva. Il team dell'Università Fudan afferma di aver già identificato un metodo di produzione di massa economicamente sostenibile per i loro FIC, dettaglio che potrebbe accelerare significativamente il percorso dal laboratorio al mercato. Questa affermazione distingue la ricerca da molti altri progetti accademici su elettronica flessibile che, pur tecnologicamente innovativi, rimangono confinati alla fase di prototipo per limiti di scalabilità manifatturiera.
