Para ilmuwan dari Universitas Fudan di Shanghai berhasil menciptakan sebuah chip komputer yang tertanam pada serat fleksibel dengan ketebalan lebih tipis dari rambut manusia. Fiber Integrated Circuit (FIC) ini mampu mengolah informasi seperti komputer dan memiliki kekuatan luar biasa sehingga dapat menahan tekanan hingga 15,6 ton. Keunikan teknologi ini terletak pada bentuk dan kekuatannya yang memungkinkan chip dapat ditekuk, dipelintir, bahkan ditenun ke dalam pakaian sehari-hari tanpa kehilangan fungsi.
Teknologi FIC ini dinamai demikian karena mengintegrasikan sirkuit mikro dalam bentuk serat. Tim peneliti meniru ide pembentukan sushi roll untuk membangun lapisan-lapisan sirkuit elektronik yang sangat tipis dan fleksibel, lalu menggulungnya membentuk arsitektur spiral multilayer. Diameter serat tersebut hanya sekitar 50 mikrometer, jauh lebih kecil daripada rambut manusia yang rata-rata berdiameter sekitar 70 mikrometer. Dengan konstruksi seperti ini, chip bisa sangat kompak dan lentur.
Kepadatan Transistor yang Luar Biasa
Salah satu keunggulan utama FIC adalah kepadatan transistor yang sangat tinggi, mencapai 100.000 transistor per sentimeter atau setara dengan 10 juta transistor per meter. Menurut laporan yang diterbitkan di jurnal Nature, kepadatan ini memungkinkan serat tersebut menjalankan pemrosesan sinyal digital dan analog setara dengan chip aritmatika komersial standar. Dengan kemampuan tersebut, FIC bisa digunakan untuk komputasi neural berpresisi tinggi, yang penting untuk teknologi antarmuka otak-komputer dan perangkat realitas virtual.
Menurut blog resmi Universitas Fudan, serat sepanjang satu meter bisa memuat jutaan transistor, sehingga daya prosesornya sebanding dengan prosesor komputer desktop generasi awal di era 1990-an. Hal ini berarti teknologi ini memiliki potensi besar untuk integrasi ke dalam perangkat elektronik yang menuntut ukuran mini dan fleksibilitas yang luar biasa.
Ketahanan Fisik yang Mengagumkan
Selain dari kepadatan komponen elektronik, FIC juga menunjukkan ketahanan fisik yang mengesankan. Dalam uji ketahanan yang dilakukan, serat FIC mampu bertahan dari pembengkokan hingga 10.000 siklus, peregangan sampai 30%, dan pelintiran hingga sudut 180 derajat per sentimeter. Bahkan, dalam pengujian ekstrim, serat ini tahan terhadap tekanan berat dari sebuah truk berisi muatan seberat 15,6 ton yang dilewati di atasnya. Ketahanan ini memungkinkan FIC untuk diaplikasikan dalam kondisi lingkungan yang keras sekalipun.
Potensi Aplikasi di Masa Depan
Tim peneliti Fudan optimis bahwa teknologi ini dapat segera diproduksi secara massal. Mereka membayangkan FIC ini akan sangat berguna untuk pengembangan antarmuka otak-komputer (brain-computer interfaces) karena sifat serat yang sangat fleksibel dan tipis, hampir menyerupai jaringan otak manusia. Selain itu, teknologi ini juga cocok untuk perangkat seperti sarung tangan VR yang memiliki sensor dan pengolah data yang menyatu secara nyata dengan kain biasa.
Berikut adalah beberapa bidang potensial pemanfaatan FIC:
- Teknologi Antarmuka Otak-Komputer: Memungkinkan penghubung langsung antara otak dan perangkat elektronik berkat sifat fleksibel dan kepadatan transistor tinggi.
- Realitas Virtual (VR): Sarung tangan dan perangkat wearable lain yang lebih nyaman, ringan, dan fungsional dengan chip dalam kain.
- Tekstil Pintar: Pakaian yang tidak hanya nyaman dipakai, tapi juga dilengkapi kemampuan komputasi dan sensor pada serat kainnya.
Perkembangan serat chip ini mencerminkan langkah maju dalam era elektronik fleksibel. Menghilangkan ketergantungan pada substrat silikon kaku membuka peluang baru untuk perangkat yang bisa lebih ringan, lentur, dan tahan lama. Riset ini juga mendorong inovasi di bidang wearable technology dan komputasi yang terbenam langsung dalam material sehari-hari.
Dengan kepadatan transistor dan daya tahan fisik yang dicapai, FIC dari Universitas Fudan menjadi bukti kemajuan teknologi mikroelektronika yang memungkinkan penggabungan antara kemampuan komputasi modern dan fleksibilitas bahan. Ini menandai babak baru dalam desain chip komputasi yang dapat disematkan pada benda kecil dan lentur, memperluas kemungkinan aplikasi teknologi di masa depan.
