驱动电子设备小型化的最大挑战之一是难以将日益微小的电子元件对准和组装到必要的精度，即使对于机器人也是如此。在一项新的研究中，研究人员开发出一种将集成电路转换为“乐高电子”的方法，其简单的锁定和键设计可以简化制造过程，提高生产率，并降低微尺度的故障率互连。
为了展示组装乐高电子产品的简单性，研究人员已经证明，乐高模块不仅可以由机器人组装，也可以由蒙着眼睛的人组装，这表明该技术可以为个人提供电子行业的工作机会。谁是视障人士。
由沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学(KAUST)的穆罕默德·M·侯赛因领导的研究人员在即将出版的“ 先进材料技术”杂志中展示了乐高电子学。
“该演示决定性地提高了CMOS制造系统的产量和产量，尤其是柔性电子系统生产的新兴领域，”Hussain说。“通过为模块提供几何身份，我们已经证明盲人也可以组装它，这可能导致制造业和制造业盲人的就业中断 - 传统上认为盲人没有空间。”
正如研究人员所解释的那样，大多数传统的集成电路都具有相同的几何形状，并通过器件两侧的大量微小引脚连接，这需要非常精确的对准才能正确地配合在一起。但是，这种对齐是一个复杂的过程，即使单个互连故障也可能导致整个系统故障。
相比之下，新的乐高电子产品具有双层几何形状识别：集成电路本身具有独特的形状以便快速识别，并且设备也具有不同的齿设计，因此它们仅与互补的主机部位结合。在这里，研究人员展示了心形，圆形和方形的锁定和关键概念，适用于尺寸为3 mm x 3 mm x 0.25 mm的器件，这是典型集成电路的大致尺寸。
在早期原型的实验中，研究人员发现有必要对Lego模块施加轻微的压力，以确保连接足够紧密以点亮LED，或者在结合部位施加微小的环氧树脂。确保连接。
研究人员还表明，乐高电子产品可以通过手工或机器人拾放工具进行组装。为了演示机器人装配，研究人员对机器人进行了编程，以识别乐高模块的零件几何形状和齿形。然后机器人在使用和不使用环氧树脂的情况下实现了乐高模块放置的100%成功率。
此外，研究人员表明，Lego模块在柔性基板上制造时也具有灵活性。研究人员表明，当使用环氧树脂时，这些器件可以经受极端弯曲并保持其功能。
虽然乐高模块可以作为原始组件制造，但研究人员还展示了将现有集成电路转换为乐高模块的方法。该过程涉及激光蚀刻集成电路背面的特定图案，从而产生乐高牙齿。
研究人员希望Lego模块概念具有广泛应用的潜力，并且有朝一日可以用来组装可穿戴电子产品，柔性显示器，健康监测系统，电子纸以及预计会发挥作用的各种传感器。在“一切互联网”中扮演着重要角色。
未来，研究人员计划研究Lego模块如何自组装。
“下一阶段可以展示这些模块化组件的自组装过程，”Hussain说。“使用流体搅拌或表面张力驱动的自组装将模块引导至其结合位点可以消除手动处理单个模块的必要性，同时提高产量。”