復旦大學纖維電子材料與器件研究院彭慧勝、陳培寧團隊在芯片領域取得重大突破,成功研發出具有創新性的“纖維芯片”。這一成果顛覆了傳統芯片依賴硅基集成電路的研究模式,通過設計多層旋疊架構,首次在彈性高分子纖維內部實現了大規模集成電路的構建。
研究團隊歷經五年攻關,開發出一種可直接在彈性高分子材料上進行光刻高密度集成電路的制備技術。該技術突破了傳統芯片制造的剛性限制,使芯片具備高度柔軟性,能夠適應拉伸、扭曲等復雜形變,甚至可像普通纖維一樣進行編織。實驗數據顯示,這種新型芯片的信息處理能力已達到主流商業芯片水平,同時展現出傳統芯片無法比擬的物理特性優勢。
基于這項技術,科研人員展示了多項顛覆性應用:單根纖維即可集成觸控顯示功能,無需外接控制模塊或電源;通過直接編織工藝,可構建出柔軟透氣的全柔性電子織物系統,為可穿戴設備提供全新解決方案。這些特性使其在腦機接口、電子皮膚、虛擬現實等前沿領域具有廣闊應用前景。
制備工藝方面,該團隊創新性地實現了與現有芯片產業光刻制造技術的兼容。通過開發標準化制備流程和原型裝置,初步建立了纖維芯片的規模化生產體系。這種技術路線既保留了傳統芯片制造的高精度優勢,又賦予了產品全新的物理形態,為柔性電子產業的發展開辟了新路徑。
論文通訊作者彭慧勝教授在成果發布時指出,這項研究突破了電子器件與纖維材料的傳統界限,為下一代智能織物和可穿戴設備提供了核心部件解決方案。相關成果已發表于國際頂級學術期刊《自然》主刊,標志著我國在柔性電子領域達到國際領先水平。










