“纤维芯片”让电子织物变得柔软透气又能做复杂逻辑运算和动态信息显示

中国的科研团队把柔性电子技术瓶颈突破了,“纤维芯片”给集成电路开辟了新路径。这个研究成果是复旦大学高分子科学系彭慧胜教授和陈培宁研究员带的团队,花了五年功夫搞出来的。他们跳出了以前只利用纤维表面的思维框框,在纤维内部弄出了螺旋式叠层电路,成功在一根只有几十微米直径的纤维里集成了高密度的晶体管阵列。这种“纤维芯片”有个特点:集成密度特别高。实验室现有的光刻精度下,一根1毫米长的纤维就能集成上万晶体管。如果把这个长度延长到1米,集成规模就能达到上百万量级,信息处理能力接近传统计算机中央处理器的水平。还有个特点是物理性能强韧,像丝线一样纤细柔软。即使反复弯曲、拉伸、扭曲都没问题。更厉害的是,在水洗、高低温冲击甚至卡车碾压等极端条件下还能保持功能稳定。制备方法和现有成熟半导体光刻工艺也能衔接上,已经设计好标准化流程验证了规模化生产可行性。 这个研究不仅仅是个技术突破,还把下游应用场景给革命化了。研究团队给“纤维芯片”在一根纤维上实现了能量供应、信息感知、信号处理到功能输出全链条一体化集成。他们把“电子”和“织物”无感融合给搞定了。这个研究为神经信号精准采集与干预开辟了新途径,让脑机接口的长期植入舒适性和信号精准度大大提升了。智能织物与可穿戴设备领域也有重大突破,“纤维芯片”让电子织物系统变得柔软透气又能做复杂逻辑运算和动态信息显示。在虚拟现实和远程交互领域也有贡献,“纤维芯片”构建的智能触觉手套让佩戴更舒服、感知更细腻。这个研究成果是柔性电子学科前沿取得的重大原理性创新,标志着中国在新型集成电路架构领域进入了国际领先行列,给未来智能社会构建关键技术基石提供了重要思路和方案。