隨著日常生活用品越來越多地嵌入可互連、通信和傳遞信息的技術，科學家正面臨挑戰，需要找到更好的方法使這些物品變得更加 “靈巧”和互連。美國空軍研究實驗室(AFRL)和美國半導體公司通過結合美國硅制造業在嚴格電子產品領域的專業知識和在高性能電子3D打印領域的創新進展，實現了全新的柔性聚合物上硅(Silicon-on- polymer)。

　　近日，AFRL和美國半導體公司合作研發的全球首個柔性系統級芯片(SoC)獲得2017 IDTechEx Show可穿戴技術組“最佳新材料或器件研發獎”，表彰其作為可穿戴器件使能技術的一個重要進展。對于獲獎，AFRL材料和制造司令部研究科學家Dan Berrigan博士說：“能夠被認可為全球最佳之一，有力地證明了軍民合作在滿足空軍需求方面的優勢。”

　　Berrigan表示，此次技術進展的獨特之處并不僅僅是新芯片的柔性，而是實現了一個帶有存儲器的微控制器，能夠控制系統和收集數據以滿足未來使用。這是有史以來最復雜的柔性集成電路，它的存儲能力是其它任一商用柔性器件的7000倍。

　　不再是過去那種大體積芯片，新的微控制器變得柔性和靈活，這使得其能夠集成到更多系統上，如用于水合作用和疲勞監控的可穿戴器件，以及用于受傷士兵或老人的軟性機器人中。Berrigan指出，“這有助于將可穿戴傳感器帶入‘物聯網’。現在你能夠監控類似水合作用等級、溫度、手臂彎曲的壓力等。它能夠對一個系統進行開和關，還能從傳感器中收集數據并保存在存儲器中。我們能夠將其纏繞在一個燃料囊傳感器上來檢測泄露情況，使用其監測彈藥庫存，甚至通過溫度感知來增強冷鏈監管。增強物流只是滿足空軍需求的多種方式之一。”

　　Berrigan表示，“通常硅基集成電路都是脆的，如果用于惡劣環境，需要通過封裝進行保護。當我們尋求將這些器件放入一個柔性的封裝中，將能夠實現惡劣環境下的正常工作。通過與美國半導體的合作，我們可對硅集成電路進行減薄直至其變得柔軟，但仍能維持電路功能，這使我們能夠將微控制器放置在我們以前無法放置的地方。”

　　新型微控制器的另一好處是正幫助美國硅制造業發展以滿足未來需求。Berrigan補充道，“當前歐洲的產業基礎正聚焦于打印所有這些器件類型，而我們正幫助美國硅制造團體轉變其柔性能力，并以低成本與3D打印集成電路進行集成，這是美國制造的獨特能力。”

　　在研發這些器件為期一年的工作中，受到了國防部“快速反應技術辦公室”的部分資金支持，該辦公室支持新型技術展示來加速解決方案的轉化，滿足現有和未來士兵需求。