智能设备柔性化长期受制于关键瓶颈:作为“大脑”的芯片一直是硬质的。复旦大学彭慧胜与陈培宁团队成功在弹性高分子纤维内部构建大规模集成电路,研发出全新 “纤维芯片”,为柔性化发展提供了全新路径。该成果于 1 月 22 日 发表在国际期刊《自然》上。
传统芯片制造主要依赖平整稳定的硅片,而复旦团队提出了 “多层旋叠架构”,将平面电路图纸螺旋式嵌入细纤维中,实现一维受限空间内的高密度集成。博士生王臻形象比喻:“就像把一张画满电路的平面图纸,卷入一根细线中。”
在柔软易变形的纤维中制造高精度电路难度极高,团队开发了与现有光刻工艺兼容的制备路线:先用等离子体刻蚀技术将弹性高分子表面打磨至 <1 纳米粗糙度,再沉积致密聚对二甲苯膜层,为电路披上“柔性铠甲”。该保护层可抵御光刻溶剂侵蚀,同时缓冲电路受应变,确保反复弯折、拉伸后仍能稳定工作。
这一技术不仅与现有芯片制造工艺兼容,也为纤维电子系统的集成提供新思路,有望实现从“嵌入”到“织入”的转变,推动脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴领域的发展。


