柔性芯片：实现万物互联的催化剂

物联网 (IoT) 市场已经非常成熟，麦肯锡预测，物联网将再创高峰，到 2030 年将达到 12.5 万亿美元的估值。然而，万物互联 (IoE) 的愿景尚未实现，即由数十亿台智能互联设备组成，提供大规模洞察和效率。

究竟是什么阻碍了万物互联的发展？一种新型薄膜柔性芯片能否为更加智能、互联的未来铺平道路？

什么阻碍了万物互联的全面实现？ 

无处不在的连接需要充足且稳定的半导体供应，但目前的制造技术难以满足数十亿智能设备的需求。万物互联设备往往使用“传统”芯片而非最先进的芯片，但尽管名称如此，它们并不是过时的技术。这些芯片会定期针对新应用和新要求进行调整，并扩展到所有技术领域。

疫情期间，传统芯片在全球经济中的重要性得到了关注。由于需求超过供应，我们目睹了装配线停工，从烤箱到汽车等各种设备都无法发货。由于这种中断，我们现在比以往任何时候都更清楚地认识到，我们的现代生活严重依赖这些芯片，但瓶颈问题继续影响着供应链。

那么，如果芯片供应是阻碍万物互联发展的原因，为什么不生产更多芯片呢？  

增加传统芯片产量并非易事。事实上，许多芯片都是在依赖旧设备的制造厂（晶圆厂）制造的，这些设备可能更难采购。此外，建造新晶圆厂既耗时又昂贵，通常需要数百亿美元才能建成，并且需要两年或更长时间才能全面投入运营。  

另一个挑战是可持续性。虽然较新的晶圆厂在设计时就考虑到了最大效率，配备了现代化的废水管理系统，并高度重视减少能源使用，但许多较旧的晶圆厂在建造时，减少碳排放并不是首要任务。

芯片制造所需的较长开发时间和高成本是另一个需要考虑的关键因素。连接需求要求采用能够快速扩展的低成本解决方案。

显然，目前的芯片生产技术并不适合实现万物互联。因此，我们必须探索替代工艺和创新材料，以实现可持续的、广泛的连接。

构建万物互联 (IoE)

新型先进材料半导体与创新制造方法相结合，正在彻底改变行业，并最终使万物互联触手可及。基于薄膜技术的柔性集成电路不需要硅芯片制造中固有的复杂高温工艺。

相反，它们使用简单的旋涂技术，将聚酰亚胺涂在玻璃载体上。这允许在更低的温度下进行制造，从而大大减少能源、水和有害化学物质的使用。反过来，这可以减少碳排放，同时还可以减少设置成本和生产时间。

使用这种方法，柔性芯片仅需四周即可生产出来。这种速度为创新开辟了新的可能性：设计师不再需要“一次成功”，因为快速的周期时间可以实现即时设计调整，并随着需求的变化进行迭代改进。此外，随着非经常性工程成本的降低，进入门槛也大大降低，使新设计更具经济可行性。

释放全球连通性

那么这对 IoE 有何影响？

柔性芯片具有超低成本和低碳足迹的特点，是嵌入日常物品的理想选择。这些特性使它们非常适合万物互联应用，它们可以生成大量数据来支持 AI 模型，从而提高效率并大规模提供可操作的见解。

在快速消费品 (FMCG) 领域，这种连接可以促进单品级产品验证或一键式消费者互动，从而创造更加个性化的体验。在医疗保健领域，这些芯片的灵活性对于可穿戴贴片尤其有价值，例如，为监测伤口或检测心脏异常提供了一种简单而有效的解决方案。

此外，它们还可以通过在单品级实现可重复使用包装的可扩展跟踪或提高产品使用寿命结束时的回收准确性，在推动循环经济方面发挥关键作用。  

我们正处于万物互联革命的边缘，但要完全实现这场革命，我们必须能够大规模部署物品级智能。灵活的芯片是实现这一目标的关键，为万物互联愿景成为现实铺平了道路。