10万晶体管挤在一根直径不足百微米的纤维上,这可不是简单的技术堆砌,而是中国科学家在柔性电子领域的一次重大

10万晶体管挤在一根直径不足百微米的纤维上,这可不是简单的技术堆砌,而是中国科学家在柔性电子领域的一次重大创新突破。在这场全球芯片小型化的竞赛中,复旦大学纤维电子材料与器件研究院的彭慧胜教授和陈培宁教授牵头的团队给我们交出了一份精彩答卷。他们把那些只能躺在硅晶圆上的晶体管,成功转移到了柔软的高分子纤维上,这就好比是在给电路换了个新家。 要想实现这样的转变,首先得在材料上动脑子。研究团队开发出了一种既能导电又非常柔韧的新型高分子复合材料,让传统芯片坚硬的外壳变得有了弹性。然后在工艺上也不能含糊,他们创造性地提出了动态拉伸纺丝与原位集成技术,解决了如何让那些微小器件在弯曲的表面上精准排列的难题。最后还得在系统层面下功夫,让编织进衣服的纤维内部器件能互相连通、协同工作。 这种能把10万晶体管塞进纤维的芯片,不仅在柔软度和形变适应上提升了好几个数量级,还在信息处理能力上达到了部分商用芯片的水平。现在的测试显示,不管是反复弯折还是用水洗、拉伸来折磨它,这颗“可编织的芯片”都能稳定运行。把这项技术拿出来测试了一下,结果证明它完全经得起折腾。 这颗小小的纤维芯片虽然个头不大,却蕴含着巨大的产业潜力。医疗健康领域需要它来做高精度的脑机接口或者神经信号监测;智能穿戴方面可以把它直接编织进衣服里实现无感监测;虚拟现实里的全新交互体验也得靠它来打造。国防科技和柔性机器人领域也少不了这种技术的帮忙。 这次突破的背后是多学科交叉融合的力量。复旦大学整合了高分子科学、微电子还有纺织工程等多个学科的力量,构建了一个从基础研究到技术攻关再到应用验证的全链条体系。这个过程既是长期积累的结果,也是对国家战略需求的积极响应。它为中国科技从跟跑向并跑、领跑转变提供了一个很好的范本。 随着柔性电子被写入国家中长期科技发展规划的重点方向,这类原创性成果的不断涌现,会让中国在新一轮科技革命中占据先机。下一步研究团队还会继续努力推进工程化转化和产业链衔接,让这种“柔软的计算力量”早日走进我们的日常生活。