从硅片到纤维，芯片形态正发生新的延展。记者从复旦大学获悉，该校彭慧胜、陈培宁团队在柔性电子领域取得进展：研究人员突破以硅基平面为中心的传统集成路径，提出并实现将高密度集成电路构筑于弹性高分子纤维内部的方案，形成可编织、可耐受复杂形变的“纤维芯片”，涉及的成果发表于国际学术期刊《自然》。 问题：传统芯片“强算力、弱形态”制约柔性场景落地。长期以来——集成电路以刚性硅基为主——适合高精度制造与高性能计算，但难以适应穿戴、织物、人体界面等场景对柔软、透气、可拉伸与长期贴合的需求。即便柔性电子已有探索，很多方案仍停留在将器件铺设在柔性基底表面或外接处理器的阶段，系统集成度和信息交互能力难以满足大规模应用。 原因：纤维电子系统的关键在于“内部集成”和“可规模制造”。复旦团队此前提出“纤维器件”概念，并围绕发电、储能、发光、显示、生物传感等方向形成30余种器件类型，部分成果已开展应用探索。随着研究推进，团队认识到：纤维器件要走向广泛应用，必须像传统电子系统一样把多功能单元集成为可交互、可计算的系统，而不是零散的单点功能。为此，研究人员跳出“只在纤维表面做文章”的惯性，提出多层旋叠架构，将电路按层组织并在纤维内部实现互连，从结构上为高密度集成打开空间。但要在弹性高分子上实现光刻级制造并保证良率、互连与可靠性，工艺挑战显著。团队历经5年攻关，建立可在弹性材料上直接进行光刻并实现高密度集成电路的制备路线，同时强调与现有成熟光刻工艺具有兼容性，通过原型装置和标准化流程初步实现规模制备，为从实验室走向产业链对接创造条件。 影响：把“芯片”带入纤维，为多场景智能化提供新底座。据介绍，该“纤维芯片”中电子元件集成密度达到每厘米约10万个量级，通过晶体管互连可实现数字与模拟电路运算等功能，信息处理能力可与典型商业芯片相当。更重要的是，其在形态上具备传统芯片难以实现的特性：可弯曲、可拉伸、可扭曲，并可编织成织物结构；在水洗、高低温变化及外力挤压等条件下仍能保持性能稳定。这意味着信息处理单元不再必须依赖刚性封装和固定形态，有望直接融入衣物、手套、人体贴合界面等载体，实现“穿得上、洗得了、用得久”的计算与交互。 对策：以标准化工艺和系统化验证推动从“样机”到“应用”。柔性电子要形成产业支撑，除性能指标外，更需要面向制造与可靠性的工程体系。业内专家指出，此类创新若要走向规模应用，一上应继续完善标准化制备流程与质量评价体系，围绕良率、批次一致性、互连可靠性、长期疲劳、环境适应性等关键指标建立可复现的测试规范；另一方面，要以应用牵引开展系统级集成验证，形成包含供能、通信、传感、计算与安全防护的完整解决方案，避免“单器件性能优、系统落地难”。同时，针对与人体相关的应用场景，还需严格开展生物相容性、佩戴舒适性与安全性评估，推动与医疗监管、数据安全等制度框架衔接。 前景：面向脑机接口、电子织物与虚拟现实等赛道打开增量空间。研究团队认为，该架构与制备方法具有普适性，可进一步集成有机电化学晶体管，完成神经计算等任务，为脑科学研究及神经疾病诊断、干预提供新的工具形态。电子织物方向，“纤维芯片”有望使织物本体具备信息处理能力，减少外置处理器依赖，推动形成柔软、透气、可大面积编织的全柔性系统。虚拟现实与远程交互上，基于“纤维芯片”的触觉手套可用于远程操作中的组织硬度感知、虚拟道具交互等场景，提升人与虚拟环境的交互精细度。总体看，随着智能穿戴、健康管理、人机交互等需求持续增长，能够在“形态—计算—可靠性”之间实现新平衡的技术路径，有望成为下一阶段产业竞争的新焦点。
这项突破标志着集成电路技术向柔性可穿戴领域的重要拓展；随着后续深入研究和产业化推进，"纤维芯片"有望在医疗健康、智能穿戴等多个领域实现应用创新，为未来生活提供新的技术支撑。