据复旦大学消息，该校科研人员通过设计新型架构，率先在柔软、富有弹性的高分子纤维内实现了大规模集成电路制备，把“纤维芯片”从概念变为现实。相关研究成果于1月22日在国际学术期刊《自然》上发表。
据介绍，团队已在实验室初步实现“纤维芯片”的规模制备。所制备的芯片中，电子元件（如晶体管）集成密度达10万个/厘米，通过晶体管与其他电子元件高效互连，可实现数字、模拟电路运算等功能。
该成果有望为纤维电子系统的集成提供新的路径，有望实现从“嵌入”到“织入”的转变，助力脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴领域的变革发展。
在脑机接口领域，“纤维芯片”有望破解传统设备瓶颈，为脑科学研究和脑神经疾病治疗提供新的工具。目前，脑机接口的神经探针需连接外部信号处理模块，基于“纤维芯片”，可在直径低至50微米的超细纤维上，集成1024通道/厘米的高密度传感—刺激电极阵列与信号预处理电路，其柔性与脑组织相当，生物相容性良好，采集的神经信号信噪比达7.5dB，与商用设备持平。“通过持续攻关，有望在一根纤维内实现更多更复杂的闭环功能。”复旦大学纤维电子材料与器件研究院/高分子科学系教授、论文通讯作者陈培宁陈培宁说。
在电子织物方面，“纤维芯片”能让普通衣物变身“交互屏”。“过去的织物显示只能实现简单的图案，要做动态视频、触控交互，没有信息处理模块是不行的。”论文共同一作、高分子科学系博士研究生陈珂介绍，借助“纤维芯片”的有源驱动电路，单根纤维可集成高密度像素点阵列。这意味着，人们今后或许无需掏出手机，袖口就能显示导航；运动时，衣服可实时显示生理健康数据、甚至播放视频。
在虚拟现实领域，“纤维芯片”也能发挥重要作用。传统触觉交互手套依赖硬质传感器和芯片，难以紧密贴合皮肤，在远程手术等精细操作中存在局限。基于“纤维芯片”的智能触觉手套兼具全柔性与透气性，可集成高密度传感与刺激阵列，更精准模拟不同物体的力学触感。
每日经济新闻综合复旦大学官微
