復旦研發出"纖維芯片" 像普通紗線一樣織進布料

2026-01-21 | 來源: 澎湃新聞 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

想象一下，未來我們穿的衣服不僅能保暖，還能像手機、電腦一樣處理信息；虛擬現實手套輕薄透氣，讓醫生遠程手術時可擁有現場操作般的“觸覺”……這些看似科幻的場景，正因一項名為“纖維芯片”的原創成果而增加了早日實現的可能。

“纖維芯片”編織進織物。本文圖片均為復旦大學供圖

1月22日凌晨，國際頂級學術期刊《自然》主刊發表了復旦大學彭慧勝/陳培寧團隊的最新研究成果《基於多層旋疊架構的纖維集成電路》，團隊成功在柔軟的高分子纖維內制造出大規模集成電路，創造出世界首款“纖維芯片”。這意味著，“芯片”第一次從“硬質塊體”走向“柔軟纖維”，為未來智能織物、腦機接口、虛擬現實等新興產業提供了新的技術支撐。

該研究得到國家自然科學基金委、科技部、上海市科委等項目支持。復旦大學纖維電子材料與器件研究院、高分子科學系、先進材料實驗室教授彭慧勝、陳培寧為本論文通訊作者，博士研究生王臻、陳珂和博士後施翔為共同第一作者。

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成卷“纖維芯片”

“芯片”不再硬邦邦，團隊在頭發絲般的纖維裡“蓋高樓”

過去幾十年，芯片一直是電子設備的心臓，但它的形態普遍是硬質塊狀的，必須安裝在電路板上，與人體柔軟的組織、可彎曲的衣物格格不入。復旦大學團隊長期深耕“纖維電子材料與器件”領域，曾率先研制出纖維電池、織物顯示器等，讓衣物也能儲能、發光。然而，要讓纖維器件真正“智能”起來，信息處理功能必不可少，而傳統硬質芯片無法與柔軟纖維系統兼容。

“纖維系統如果外接硬質芯片，就像給衣服縫上一塊硬板，既不舒服也不穩定。”論文通訊作者陳培寧教授表示。為此，他們決定挑戰這個領域公認的“硬骨頭”和“無人區”難題：是否在纖維內部直接造出“芯片”？

在纖維裡造“芯片”，難度極大。纖維表面是曲面，且面積有限，如何集成足夠多的晶體管？團隊跳出傳統思維，提出“多層旋疊架構”：在纖維內部像卷地毯一樣，層層疊疊構建電路，最大限度利用內部空間。