复旦大学彭慧胜/陈培宁团队取得重大科研突破,全球首创“纤维芯片”,开辟柔性集成电路新方向。该成果于北京时间1月22日凌晨以《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》。这一创新成果让集成电路以一维线状形态呈现,在柔软纤维上可集成大量晶体管。

“纤维芯片”优势显著,具备良好的信息处理能力,柔性更优,能耐受弯曲、拉伸、扭曲等复杂形变,经水洗、高低温、卡车碾压后性能依旧稳定。过去,纤维器件虽有诸多功能,但连接硬质块状芯片与柔软应用要求存在矛盾,成为领域挑战。复旦团队早在10多年前就提出“纤维芯片”概念并研究,此次通过多层旋叠架构设计,在弹性高分子纤维内实现微型电子器件高集成密度,有望摆脱对硅基芯片电路的依赖。据陈培宁教授介绍,按实验室级1微米光刻精度,1毫米“纤维芯片”可集成数万个晶体管,1米则有望达百万级别,光刻精度达纳米级集成数量更高。
实现“纤维芯片”面临诸多难题,如弹性高分子表面不平整、与溶剂接触易溶胀、功能组分难承受变形等。团队多年攻关,探索出系统解决方案,发展出制备路线,与成熟光刻工艺兼容,初步实现实验室级规模化制备。这项工作涉及多学科,得益于复旦大学多学科优势及校内多团队协作。









