复旦研发出"纤维芯片" 像普通纱线一样织进布料
多层电路内部结构图
技术上更是难关重重。传统芯片在平整的硅片上光刻，而纤维表面在微观层面“坑坑洼洼”，像在软泥地上盖高楼。团队探索发现，通过等离子刻蚀技术，可以将纤维表面粗糙度降至1纳米以下，有效满足光刻要求；又在纤维表面沉积一层叫做“聚对二甲苯”的保护膜，可以抵御光刻流程中的溶剂腐蚀，并在纤维弯曲时保护电路不被破坏。
“我们发展的制备方法，可以与现在成熟的光刻工艺有效兼容，具有规模化制备的潜力。” 陈培宁说。经过5年攻关、前后十余年积累，团队终于成功在弹性高分子纤维中集成高密度晶体管，每厘米纤维可集成10万个晶体管，信息处理能力已与一些商用植入式医疗芯片相当。
打结、水洗、卡车碾压后保持性能稳定，应用前景广阔
与传统芯片相比，“纤维芯片”不仅功能强大，更拥有独特的“柔软特质”，就像衣服里的普通纤维一样。实验显示，它可以被弯曲到1毫米的曲率半径，甚至拉伸、打结也不影响性能；经过水洗、高低温考验，甚至被十几吨重的卡车碾压后，依然稳定工作。
“纤维芯片”打结图
卡车碾压稳定测试
这意味着，“纤维芯片”可以像普通纱线一样编织进布料，制成真正“全柔性”的电子织物。团队已在一根纤维上同时集成供电、传感、显示与信息处理功能，实现触摸发光、图案显示等交互效果，且无需外接硬质芯片或电池。
纤维发光图
复旦科研团队的这一成果为纤维电子系统集成提供全新路径，在脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴领域展现独特应用前景。
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技术上更是难关重重。传统芯片在平整的硅片上光刻，而纤维表面在微观层面“坑坑洼洼”，像在软泥地上盖高楼。团队探索发现，通过等离子刻蚀技术，可以将纤维表面粗糙度降至1纳米以下，有效满足光刻要求；又在纤维表面沉积一层叫做“聚对二甲苯”的保护膜，可以抵御光刻流程中的溶剂腐蚀，并在纤维弯曲时保护电路不被破坏。
“我们发展的制备方法，可以与现在成熟的光刻工艺有效兼容，具有规模化制备的潜力。” 陈培宁说。经过5年攻关、前后十余年积累，团队终于成功在弹性高分子纤维中集成高密度晶体管，每厘米纤维可集成10万个晶体管，信息处理能力已与一些商用植入式医疗芯片相当。
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与传统芯片相比，“纤维芯片”不仅功能强大，更拥有独特的“柔软特质”，就像衣服里的普通纤维一样。实验显示，它可以被弯曲到1毫米的曲率半径，甚至拉伸、打结也不影响性能；经过水洗、高低温考验，甚至被十几吨重的卡车碾压后，依然稳定工作。
“纤维芯片”打结图
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这意味着，“纤维芯片”可以像普通纱线一样编织进布料，制成真正“全柔性”的电子织物。团队已在一根纤维上同时集成供电、传感、显示与信息处理功能，实现触摸发光、图案显示等交互效果，且无需外接硬质芯片或电池。
纤维发光图
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