未來，人們或許能穿著可以播放視頻的衣服，戴著能精準復現觸感的手套，甚至通過一根比頭發絲還細的纖維，實現腦電信號的實時探測與處理。這些看似科幻的場景，正因一項突破性技術逐漸成為現實。復旦大學科研團隊在纖維電子領域取得重大進展，成功研發出全球首款“纖維芯片”，將供電、傳感、顯示和信號處理等功能集成于單根纖維之中，為柔性電子系統開辟了全新路徑。

傳統芯片采用硬質硅基材料，而纖維芯片則突破性地以彈性高分子纖維為載體，通過多層旋疊架構實現高密度集成電路。研究團隊借鑒“卷壽司”的工藝理念，先在平整的彈性高分子表面完成微納級電路加工，再將其卷曲成纖維形態，形成螺旋式多層結構。這種設計不僅充分利用了纖維內部空間，還解決了曲面結構下電路互連的難題，光刻精度達到實驗室級光刻機的最高水平。

該技術的突破源于對纖維系統核心需求的深刻理解。過去，纖維器件雖能實現發光、儲能等功能，但缺乏信息處理模塊，需依賴外接硬質芯片，導致穿戴舒適性差、連接不穩定等問題。研究團隊歷時五年攻克多項技術難關：通過等離子刻蝕技術將彈性高分子表面粗糙度降至1納米以下，為電路制備提供平整基底；采用聚對二甲苯沉積工藝形成防護層，有效抵御光刻溶劑侵蝕；最終實現電阻、電容、二極管、晶體管等電子元件的高精度互連，使纖維在保持柔軟可編織特性的同時，具備獨立的信息處理能力。

實驗室數據顯示，長度1毫米的纖維芯片可集成數萬個晶體管，信息處理能力與醫療植入式芯片相當；若擴展至1米長度，晶體管數量可達百萬級別，接近經典計算機中央處理器的集成水平。更令人矚目的是，這種纖維芯片展現出極強的環境適應性，可承受1毫米半徑彎曲、20%拉伸形變，經水洗、卡車碾壓后性能依然穩定，為實際應用奠定了基礎。

這項融合材料科學、微電子學、生物醫學等多學科智慧的成果，已引發多個領域的關注。在腦機接口領域，直徑僅50微米的超細纖維可集成1024通道/厘米的高密度傳感-刺激電極陣列，其柔性與生物相容性優于傳統金屬探針，能更精準地采集神經信號，為腦科學研究與神經疾病治療提供新工具。在電子織物方面，單根纖維即可驅動高密度像素點陣列，使衣物具備動態視頻顯示與觸控交互功能，未來人們或許只需抬腕即可查看導航，運動服能實時監測生理數據。

虛擬現實領域同樣受益匪淺?；诶w維芯片的智能觸覺手套突破了傳統硬質傳感器的局限，其全柔性結構可緊密貼合皮膚，集成高密度傳感與刺激陣列，能精準模擬不同物體的力學觸感。研究人員舉例稱，外科醫生佩戴這種手套進行遠程手術時，可清晰感知臟器硬度；游戲玩家則能逼真觸摸虛擬道具，獲得“第二皮膚”般的沉浸體驗。目前，團隊正與醫療機構合作，探索將該技術應用于心血管介入器械，輔助醫生提升手術精準度。

該研究得到國家自然科學基金委、科技部、上海市科委等機構支持，相關成果已發表于國際頂級學術期刊《自然》。論文詳細闡述了纖維芯片的設計原理、制備工藝與性能驗證，為柔性電子技術的發展提供了全新范式。隨著材料與工藝的持續優化，纖維芯片有望在更多領域實現高質量應用，推動電子設備向柔性化、可穿戴化、智能化方向深度演進。