Máy tính tự cấp điện kích thước thẻ tín dụng: Dày chỉ 1mm và đầy đủ tính năng

Trong nhiều năm, các máy tính đơn bảng (SBC) như Raspberry Pi thường được mô tả là có "kích thước thẻ tín dụng". Tuy nhiên, thuật ngữ này thường chỉ nói về diện tích bề mặt chứ không phải độ dày. Một kỹ sư đam mê điện tử có tên krauseler đã quyết định đưa định nghĩa này lên một tầm cao mới bằng cách chế tạo một chiếc máy tính thực sự có kích thước và độ dày tương đương với một chiếc thẻ ngân hàng.

Chiếc máy tính mỏng dính được cầm trên tay

Dự án này, được gọi là Muxcard, là kết quả của nhiều tháng thí nghiệm để giải quyết các vấn đề mà các phương pháp sản xuất mặc định không thể đáp ứng. Mục tiêu là tạo ra một thiết bị dày không quá 1mm nhưng vẫn hoạt động hoàn toàn độc lập.

Thông số kỹ thuật ấn tượng trong hình hài nhỏ bé

Mặc dù tác giả khiêm tốn gọi đó chỉ là một "máy tính" theo nghĩa kỹ thuật, nhưng Muxcard tích hợp một số lượng linh kiện đáng kinh ngạc:

• Vi điều khiển: ESP32-C3 với hỗ trợ WiFi và Bluetooth Low Energy (BLE).
• Kết nối: Module NFC có khả năng giả lập và đọc thẻ.
• Hiển thị: Màn hình E-Inch (giấy điện tử) siêu mỏng, tiêu thụ điện năng thấp.
• Cảm biến: IMU (đơn vị đo quán tính) và các nút cảm ứng.
• Năng lượng: Pin nội dung cho phép thiết bị hoạt động độc lập (tác giả đùa vui rằng nên gọi là "pin hoạt động" thay vì "tự cấp điện" để chính xác hơn).

Góc nhìn cận cảnh các linh kiện trên bo mạch

Thách thức về kỹ thuật và cơ khí

Tác giả chia sẻ rằng việc tìm các linh kiện đủ nhỏ và mỏng không phải là khó khăn lớn nhất. Thách thức thực sự nằm ở ổn định cơ học. Việc hàn các linh kiện lên một bo mạch PCB dẻo (flex PCB) tự chế đòi hỏi sự chính xác cực cao để tránh hỏng hóc do mỏi vật liệu hoặc áp lực.

"Ở quy mô này, dự án đã biến thành một hỗn hợp kỳ lạ giữa kỹ thuật điện, cơ khí và hóa học," - krauseler chia sẻ.

Pin lithium-ion mỏng (chỉ khoảng 0,5mm) là một điểm yếu về mặt an toàn. Do đó, các phiên bản tiếp theo dự kiến sẽ được bổ sung các tấm kim loại không gỉ mỏng để bảo vệ pin khỏi các va đập mạnh hoặc áp lực集中的.

Tiềm năng ứng dụng trong tương lai

Dự án này không chỉ là một món đồ chơi kỹ thuật mà còn mở ra nhiều khả năng thú vị. Cộng đồng mạng đã đề xuất các ý tưởng như:

• Thẻ nhận dạng an toàn cao: Kết hợp màn hình E-Inch để hiển thị thông tin động hoặc mã QR thay đổi.
• Công cụ bảo mật: Thiết bị dùng cho pentesting (kiểm thử xâm nhập) hoặc tạo mã OTP 2 lớp.
• Ví thông minh: Thay thế các loại thẻ boarding pass, thẻ thành viên truyền thống.

Thiết bị uốn cong nhẹ nhàng nhờ bo mạch dẻo

Tuy nhiên, khi được hỏi liệu nó có thể chạy tựa game kinh điển DOOM hay không, tác giả xác nhận rằng về mặt lý thuyết là được, nhưng với tốc độ khung hình cực thấp khoảng 0.7 FPS.

Hiện tại, dự án vẫn đang trong giai đoạn phát triển nguyên mẫu. Tương lai, Muxcard có thể sẽ được trang bị thêm các chân GPIO, cổng USB-C không vỏ (caseless) và khả năng sạc không dây để loại bỏ các điểm yếu cơ học.