Op zoek naar de chip met een hartspier /1 reactie

Op zoek naar de chip met een hartspier

Bij Philips bedacht Ronald Dekker silicon on anything, elektronische circuits op allerlei ondergronden, tot aan dunne filmpjes plastic toe. Sinds enige tijd is hij deeltijdhoogleraar in Delft, waar hij de ruimte krijgt voor zijn nieuwste fascinatie: chips met echte hartspiercellen erop. De combinatie van stamcellen en elektronica lijkt een vreemde, maar vloeit rechtstreeks voort uit eerder onderzoek.

De aanloop naar levende chips begint voor Ronald Dekker bij Philips’ Natlab, waar ontwerpers van chips voor mobiele telefoons een probleem hadden. Dekker: ‘Tot dan toe had de focus steeds gelegen op snelheid. Maar hoe sneller een chip, hoe meer energie hij verbruikt. De circuit-ontwerpers zaten echter helemaal niet te wachten op meer snelheid, ze wilden vooral het energieverbruik onder controle houden. Met traditionele technieken hebben we toen een transistor gemaakt die tien keer minder stroom verbruikte dan andere.’

Heel mooi, vonden de ontwerpers, maar ze hadden nog een probleem. Ook de bedrading op een chip vreet energie. Dat komt mede omdat er stroom weglekt naar het geleidende siliciumsubstraat waar de actieve delen van de chip op rusten. Dekker grijpt het tafelblad beet, legt er een visitekaartje op. ‘Je moet je voorstellen dat het tafelblad een wafer is. Het werkzame deel van de chip, de plek waar de circuits en bedrading zitten, zit in het kaartje. Het enige doel van het substraat is de boel tijdens het productieproces bij elkaar houden.’

Dat wil zeggen, bij een pentium-processor voert het substraat ook veel warmte af, maar bij het lage energieverbruik van mobiele chips is dat niet nodig. Dus zou je het geleidende silicium substraat eigenlijk weg willen halen. Dan is echter wel een andere ondergrond nodig, want anders valt de actieve laag uit elkaar. Zo ontstond het concept van silicon on anything. Neem een wafer, spuit er een dot lijm om, druk er aan de bovenkant een nieuwe steunlaag op en ets tenslotte het oorspronkelijke substraat weg.

‘De circuits bleken nog te werken ook’

De plaatjes van een chip op glas gingen indertijd de wereld over. Een chip waar je doorheen kon kijken, het was ongehoord. De technologie maakte allerlei nieuwe toepassingen mogelijk, vooral omdat je bij een voltooide chip nu gewoon aan de onderkant verder kon gaan. Je kon ook aan de onderkant kanaaltjes etsen en daar water doorheen voeren, waardoor een chip vermogens van wel 400 Watt bleek te kunnen afvoeren.