復旦大學科研團隊近日取得一項突破性成果——成功在柔軟且富有彈性的高分子纖維中實現(xiàn)大規(guī)模集成電路制備，將“纖維芯片”從理論設(shè)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實應用。相關(guān)研究論文已于國際頂級學術(shù)期刊《自然》發(fā)表，標志著我國在纖維電子領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

該團隊通過創(chuàng)新材料架構(gòu)設(shè)計，在實驗室環(huán)境下初步實現(xiàn)“纖維芯片”的規(guī)?；a(chǎn)。制備出的芯片中，晶體管等電子元件的集成密度達到每厘米10萬個，通過高效互連技術(shù)可實現(xiàn)數(shù)字與模擬電路的復雜運算功能。這種將半導體工藝與纖維材料深度融合的技術(shù)路徑，為柔性電子系統(tǒng)的集成開辟了全新維度。

在腦機接口應用場景中，這項技術(shù)展現(xiàn)出顛覆性潛力。傳統(tǒng)神經(jīng)探針需要外接信號處理模塊，而基于“纖維芯片”的解決方案可在直徑僅50微米的超細纖維上，集成每厘米1024通道的高密度傳感-刺激電極陣列與信號預處理電路。其柔韌度與生物組織高度匹配，神經(jīng)信號采集信噪比達到7.5dB，達到商用設(shè)備水平。研究團隊表示，未來有望在一根纖維內(nèi)實現(xiàn)更復雜的閉環(huán)功能調(diào)控。

電子織物領(lǐng)域同樣迎來變革機遇。傳統(tǒng)織物顯示技術(shù)受限于信息處理模塊的缺失，僅能呈現(xiàn)靜態(tài)圖案。而搭載“纖維芯片”的智能纖維通過有源驅(qū)動電路，可集成高密度像素點陣。這意味著未來衣物可能具備動態(tài)顯示能力——袖口導航、運動健康數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、甚至衣物播放視頻等場景將成為可能。研究參與者陳珂博士指出，這種技術(shù)突破使普通織物具備交互界面功能。

針對虛擬現(xiàn)實設(shè)備的痛點，團隊開發(fā)的智能觸覺手套提供了創(chuàng)新解決方案。傳統(tǒng)設(shè)備依賴硬質(zhì)傳感器導致貼合度不足，在遠程手術(shù)等精細操作中存在局限。而基于“纖維芯片”的柔性手套兼具透氣性與全柔性特征，通過高密度傳感陣列可精準模擬不同物體的力學觸感，為虛擬現(xiàn)實交互帶來更真實的體驗。