復旦大學科研團隊近日取得一項突破性成果——成功在柔軟且富有彈性的高分子纖維中實現大規模集成電路制備,將“纖維芯片”從理論設想轉化為現實應用。相關研究論文已于國際頂級學術期刊《自然》發表,標志著我國在纖維電子領域邁出關鍵一步。
該團隊通過創新材料架構設計,在實驗室環境下初步實現“纖維芯片”的規模化生產。制備出的芯片中,晶體管等電子元件的集成密度達到每厘米10萬個,通過高效互連技術可實現數字與模擬電路的復雜運算功能。這種將半導體工藝與纖維材料深度融合的技術路徑,為柔性電子系統的集成開辟了全新維度。
在腦機接口應用場景中,這項技術展現出顛覆性潛力。傳統神經探針需要外接信號處理模塊,而基于“纖維芯片”的解決方案可在直徑僅50微米的超細纖維上,集成每厘米1024通道的高密度傳感-刺激電極陣列與信號預處理電路。其柔韌度與生物組織高度匹配,神經信號采集信噪比達到7.5dB,達到商用設備水平。研究團隊表示,未來有望在一根纖維內實現更復雜的閉環功能調控。
電子織物領域同樣迎來變革機遇。傳統織物顯示技術受限于信息處理模塊的缺失,僅能呈現靜態圖案。而搭載“纖維芯片”的智能纖維通過有源驅動電路,可集成高密度像素點陣。這意味著未來衣物可能具備動態顯示能力——袖口導航、運動健康數據實時監測、甚至衣物播放視頻等場景將成為可能。研究參與者陳珂博士指出,這種技術突破使普通織物具備交互界面功能。
針對虛擬現實設備的痛點,團隊開發的智能觸覺手套提供了創新解決方案。傳統設備依賴硬質傳感器導致貼合度不足,在遠程手術等精細操作中存在局限。而基于“纖維芯片”的柔性手套兼具透氣性與全柔性特征,通過高密度傳感陣列可精準模擬不同物體的力學觸感,為虛擬現實交互帶來更真實的體驗。








