【單芯片系統】美國研發歷來最小單芯片系統 以超聲波通訊 未來有望輔助醫學治療

受到科技迅速發展推動，微型醫療設備方面也取得突破進展，近日美國哥倫比亞工程學院（Columbia Engineering）研發了一款歷來最小的單芯片系統，總體積不到0.1毫米，透過注射到體内即可監測人體生理狀況，未來或有助於輔助進行診斷及治療程序。

據研究團隊負責人Ken Shepard透露，這款全球最小的芯片總體積不及0.1毫米，堪比塵蟎的體積大小，其採用「晶片即系統」（chip as system）概念，不僅是一個單獨的芯片，同時也是一個具有完整功能的電子系統。

Photo from Columbia Engineering

與傳統通訊設備不同的是，這款芯片並非以電磁波通訊，而是利用超聲波將取得的能源轉化成電力。由於電磁波的波長相對於芯片來説太大，不適用於如此小的設備，加之聲速比光速來得小，而且超聲波的波長在相同頻率下比電磁波小，因此研究團隊直接在芯片上加入了壓電式轉換器（Piezoelectric Transducer）作為「天線」，以用作通訊與取得能源。

Ken Shepard亦稱，該芯片對於無線微型植入式醫療設備而言是一項革命性的開發，透過感知不同事物，最終將被批准用於臨床試驗中。對於這項突破性的研發，Ken Shepard表示「我們想看看究竟能把製造微型功能性芯片的極限做到什麽程度。」

此外，據研究團隊透露，該芯片目前搭載低功耗的溫度傳感器，可植入人體内量測體溫，而團隊也正研究芯片的更多可能性，希望日後可檢測更多生理狀況如血壓、血糖與呼吸等，若開發成功，相信可用於輔助醫學診斷和治療。

Text by BusinessFocus Editorial