Descrizione del progetto
Affrontare i limiti dell’elettronica flessibile
La crescita dell’elettronica flessibile è stata sino ad ora notevole, ma l’integrazione convenzionale di chip di silicio su substrati flessibili rappresenta una sfida in tal ambito. Noto come di «integrazione ibrida» o di «elettronica ibrida flessibile», questo approccio si è dimostrato insostenibile: i chip di silicio convenzionali, infatti, sebbene offrano ottime prestazioni, sono poco pratici a causa di problemi quali costi elevati, ingombro e mancanza di conformabilità. In questo contesto, il progetto GRASP, finanziato dall’UE, mira a introdurre una soluzione nota come sistema intelligente flessibile nativamente integrato (NFISS, Natively Flexible Integrated Smart System). In particolare, il progetto svilupperà un’unità di microcontrollo flessibile, un chip a bassa potenza che integra diverse funzionalità fondamentali per i beni di consumo in rapida evoluzione e per i dispositivi indossabili sanitari. L’innovazione chiave risiede in una tecnologia ibrida di transistor a film sottile complementare a bassa potenza che promette di ridurla 100 volte a transistor e di assicurare una fabbricazione sostenibile, con un impatto ambientale inferiore tra le 100 e le 1000 volte.
Obiettivo
Flexible Electronics has been one of the fastest developing technologies in recent decades. The traditional path is electronic components such as silicon chips (e.g. microcontrollers) integrated onto flexible substrates called “hybrid integration” or “flexible hybrid electronics” in integrated smart systems. We believe that this approach is not a viable long-term solution for future high-volume, low-cost and conformable integrated smart systems. Our vision is an integrated smart system that is built with only flexible electronic components including analogue circuitry, digital logic and memories. We call such a system a “Natively Flexible Integrated Smart System” or NFISS. NFISSes will enable new products in the Fast Moving Consumer Goods and healthcare wearables that have not been possible before because conventional silicon chips are too costly, too bulky and not conformable.
The project will develop a flexible microcontroller unit (FlexMCU), which is the key component missing to enable NFISSes. The FlexMCU must be a low-power chip integrating a variety of functionality to address the functional requirements of the applications in FMCG and healthcare wearables. A novel hybrid complementary low-power thin-film transistor technology (100x per-transistor power reduction) will be developed to fabricate the FlexMCU in a sustainable flexible chip fab with 100-1000x less environmental footprint. The FlexMCU design is tailored to a specific domain composed of an open-source RISC-V based processor with built-in security features, an analogue frontend, on-chip memory and other peripherals. Then, the FlexMCU will be assembled using novel assembly and bonding methods onto a flexible film, which is, in turn, integrated onto a flexible substrate along with other flexible electronic components to build the first proof-of-concept NFISS that will be validated on two healthcare wearable applications.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
HORIZON-CL4-2023-DIGITAL-EMERGING-01-CNECT
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HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinatore
3000 Leuven
Belgio