中国科学家首创“纤维芯片” 柔性电子新突破[推荐]

复旦大学团队在纤维上实现了高效信息处理功能，同时保持了纤维器件柔软、适应复杂形变和可编织等特性。1月22日凌晨，彭慧胜/陈培宁团队的研究成果在《自然》主刊发布，该成果突破传统芯片集成电路硅基研究范式，通过设计多层旋叠架构，在弹性高分子纤维内实现了大规模集成电路（简称“纤维芯片”）。

这种“纤维芯片”的信息处理能力与一些经典的商业芯片相当，并且具有高度柔软、适应拉伸扭曲等复杂形变以及可编织的独特优势，有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业变革提供有力支撑。陈培宁表示，他们的目标不是取代现有芯片，而是希望面向新兴领域应用场景，提供一个可能的新路径。从2020年起，他们在研发织物显示器件的同时，同步启动“纤维芯片”的攻关。

过去纤维电子系统的集成范式普遍依赖连接硬质块状的芯片电路，导致系统内电路连接复杂且不稳定，与纤维柔性、透气性、轻量化、穿戴舒适性等应用要求存在根本矛盾，极大限制了纤维器件领域发展。“纤维芯片”则有望摆脱对外部信息处理设备的依赖，在多个领域展现出独特应用前景。例如在脑机接口领域，基于“纤维芯片”技术，可以在一根像头发丝细的纤维内集成“传感-信号处理-刺激输出”闭环功能系统。初步验证表明，直径低至50微米的超细纤维上，可以同时集成高密度传感-刺激电极阵列与信号预处理电路，具有与脑组织相当的柔性和良好的生物安全性，采集的神经信号信噪比与商用外部信号预处理设备相当。该纤维系统有望为脑科学和脑神经疾病诊断与治疗提供新工具。