复旦大学纤维电子材料与器件研究院彭慧胜、陈培宁团队在芯片领域取得重大突破,成功研发出具有创新性的“纤维芯片”。这一成果颠覆了传统芯片依赖硅基集成电路的研究模式,通过设计多层旋叠架构,首次在弹性高分子纤维内部实现了大规模集成电路的构建。
研究团队历经五年攻关,开发出一种可直接在弹性高分子材料上进行光刻高密度集成电路的制备技术。该技术突破了传统芯片制造的刚性限制,使芯片具备高度柔软性,能够适应拉伸、扭曲等复杂形变,甚至可像普通纤维一样进行编织。实验数据显示,这种新型芯片的信息处理能力已达到主流商业芯片水平,同时展现出传统芯片无法比拟的物理特性优势。
基于这项技术,科研人员展示了多项颠覆性应用:单根纤维即可集成触控显示功能,无需外接控制模块或电源;通过直接编织工艺,可构建出柔软透气的全柔性电子织物系统,为可穿戴设备提供全新解决方案。这些特性使其在脑机接口、电子皮肤、虚拟现实等前沿领域具有广阔应用前景。
制备工艺方面,该团队创新性地实现了与现有芯片产业光刻制造技术的兼容。通过开发标准化制备流程和原型装置,初步建立了纤维芯片的规模化生产体系。这种技术路线既保留了传统芯片制造的高精度优势,又赋予了产品全新的物理形态,为柔性电子产业的发展开辟了新路径。
论文通讯作者彭慧胜教授在成果发布时指出,这项研究突破了电子器件与纤维材料的传统界限,为下一代智能织物和可穿戴设备提供了核心部件解决方案。相关成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》主刊,标志着我国在柔性电子领域达到国际领先水平。











