Nieuwe flexibele chip belooft snellere, goedkopere en energiezuinigere slimme wearables

De belofte van slimme wearables is lange tijd belemmerd door stijve, energieverslindende chips. Onderzoekers van de Tsinghua Universiteit en de Peking Universiteit hebben deze kloof nu overbrugd met FLEXI, een nieuwe familie flexibele AI-chips die dunner zijn dan een mensenhaar.

Het onderzoek - gepubliceerd in het tijdschrift Nature - benadrukt een belangrijke architecturale verschuiving: compute-in-memory. In tegenstelling tot de huidige wearables die gegevens moeten overdragen aan externe processors of backends in de cloud, verwerkt FLEXI informatie rechtstreeks op zijn circuits. Volgens de onderzoekers elimineert deze on-device mogelijkheid de energiekosten van het pendelen van gegevens tussen het geheugen en een processor, waardoor de chip minder dan 1% van de energie verbruikt die standaard silicium verbruikt.

Het fysieke ontwerp van de chip is al even opvallend. Gebouwd met behulp van polykristallijn silicium bij lage temperatuur (LTPS) op een flexibele plastic basis, kan het apparaat worden uitgerekt, gedraaid en zelfs verfrommeld. In buigtests overleefde FLEXI meer dan 40.000 buigcycli en werd het gevouwen tot een radius van slechts één millimeter zonder prestatieverlies.

Praktijktests met vrijwilligers toonden het medische potentieel van de chip. FLEXI identificeerde onregelmatige hartslagen (aritmie) met 99,2% nauwkeurigheid en volgde fysieke bewegingen zoals lopen en fietsen met 97,4% nauwkeurigheid.

FLEXI is ontworpen voor massale toepassing. Met productiekosten van minder dan $1 per eenheid zou deze technologie het pad kunnen effenen voor slim textiel en AI-ingebedde kledingstukken die momenteel economisch niet haalbaar zijn. Hoewel het team in de toekomst complexere sensoren wil integreren, is FLEXI op dit moment een zeer betrouwbare, energiezuinige oplossing voor de volgende generatie fysiek aanpasbare elektronica.