复旦团队全球首创‘纤维芯片’！开辟柔性集成电路新方向，成果登《自然》
（图片来自网络）
复旦团队全球首创“纤维芯片”！开辟柔性集成电路新方向，成果发表于《自然》
创新突破：复旦大学彭慧胜/陈培宁团队突破传统集成电路研究范式，率先通过设计多层旋叠架构，在弹性高分子纤维内实现大规模集成电路——“纤维芯片”，为柔性集成电路领域开辟新方向。“纤维芯片”具备出色的信息处理能力，相较传统芯片，拥有更优异的柔性，可耐受弯曲、拉伸、扭曲等复杂形变，如承受1毫米半径弯曲、20%拉伸形变、180°/厘米扭转等变形，甚至在经过水洗、高低温、卡车碾压后，仍能保持性能稳定，有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业变革发展提供有力支撑。相关成果以《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》为题，发表于国际顶刊《自然》。
技术难题与解决方案：为实现纤维器件集成，团队提出“多层旋叠架构”设计思想，在纤维内部构建螺旋式旋叠结构，实现纤维芯片制备“零突破”。该设计需破解衬底平整度、溶剂溶胀、复杂变形等三方面难题：首先，弹性高分子表面微观不平整（粗糙度几十纳米），如同在软泥地上盖高楼；其次，极性溶剂易使弹性高分子溶胀；再者，集成电路功能组分难以承受纤维变形引发的局部应变集中，易引发电路脆裂与失效。团队经过多年攻关，探索出系统解决方案，发展出可在弹性高分子上直接进行光刻高密度集成电路的制备路线，该方法与现有芯片产业成熟光刻工艺高效兼容，初步实现“纤维芯片”实验室级规模化制备。
多学科协同与产业价值：该研究是多学科协同成果，涉及材料合成制备、电子器件构建、电路设计集成等多个领域。复旦大学依托纤维电子材料与器件研究院等平台，汇聚多学科交叉研究队伍，协同攻克技术难题。成果不仅具有学术价值，更推动了产业化探索，为我国集成电路产业自立自强贡献力量，也展现了中国科研团队在柔性电子领域的创新实力。
示意图与概念产品：（图中展示了纤维芯片结构示意图、成卷的纤维芯片以及用于虚拟现实领域的概念产品等）
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