復(fù)旦大學(xué)纖維電子材料與器件研究院彭慧勝、陳培寧團(tuán)隊(duì)在芯片領(lǐng)域取得重大突破，成功研發(fā)出具有創(chuàng)新性的“纖維芯片”。這一成果顛覆了傳統(tǒng)芯片依賴硅基集成電路的研究模式，通過設(shè)計(jì)多層旋疊架構(gòu)，首次在彈性高分子纖維內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模集成電路的構(gòu)建。

研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)五年攻關(guān)，開發(fā)出一種可直接在彈性高分子材料上進(jìn)行光刻高密度集成電路的制備技術(shù)。該技術(shù)突破了傳統(tǒng)芯片制造的剛性限制，使芯片具備高度柔軟性，能夠適應(yīng)拉伸、扭曲等復(fù)雜形變，甚至可像普通纖維一樣進(jìn)行編織。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，這種新型芯片的信息處理能力已達(dá)到主流商業(yè)芯片水平，同時(shí)展現(xiàn)出傳統(tǒng)芯片無法比擬的物理特性優(yōu)勢(shì)。

基于這項(xiàng)技術(shù)，科研人員展示了多項(xiàng)顛覆性應(yīng)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(gòu)建出柔軟透氣的全柔性電子織物系統(tǒng)，為可穿戴設(shè)備提供全新解決方案。這些特性使其在腦機(jī)接口、電子皮膚、虛擬現(xiàn)實(shí)等前沿領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

制備工藝方面，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)有芯片產(chǎn)業(yè)光刻制造技術(shù)的兼容。通過開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化制備流程和原型裝置，初步建立了纖維芯片的規(guī)模化生產(chǎn)體系。這種技術(shù)路線既保留了傳統(tǒng)芯片制造的高精度優(yōu)勢(shì)，又賦予了產(chǎn)品全新的物理形態(tài)，為柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了新路徑。

論文通訊作者彭慧勝教授在成果發(fā)布時(shí)指出，這項(xiàng)研究突破了電子器件與纖維材料的傳統(tǒng)界限，為下一代智能織物和可穿戴設(shè)備提供了核心部件解決方案。相關(guān)成果已發(fā)表于國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》主刊，標(biāo)志著我國在柔性電子領(lǐng)域達(dá)到國際領(lǐng)先水平。