記者從復旦大學獲悉，該校彭慧勝/陳培寧團隊突破傳統芯片集成電路硅基研究范式，率先通過設計多層旋疊架構，在彈性高分子纖維內實現了大規模集成電路（以下簡稱“纖維芯片”），“纖維芯片”信息處理能力與典型商業芯片相當，且具有高度柔軟、適應拉伸扭曲等復雜形變、可編織等獨特優勢，有望為腦機接口、電子織物、虛擬現實等新興產業變革發展提供關鍵支撐。上述成果22日發表於《自然》期刊。

復旦團隊率先提出“纖維器件”概念，通過長期攻關，已創建出具有發電、儲能、發光、顯示、生物傳感等功能的30多種新型纖維器件，部分成果初步實現產業應用。在持續深耕研究過程中，團隊強烈意識到，纖維器件的大規模應用必須將不同功能的纖維器件集成在一起，形成纖維電子系統，並賦予其信息交互功能。

團隊跳出“僅利用纖維表面”的慣性思維，提出多層旋疊架構的設計思想。盡管有了路線圖，“纖維芯片”的制備過程仍然面臨重重挑戰。經過5年攻關，團隊發展出可在彈性高分子上直接進行光刻高密度集成電路的制備路線。值得一提的是，團隊所發展的制備方法與目前芯片產業中的成熟光刻制造工藝高效兼容，通過研制原型裝置，設計標准化制備流程，初步實現了“纖維芯片”的規模制備。

團隊所制備的“纖維芯片”中，電子元件（如晶體管）集成密度達10萬個/厘米，通過晶體管高效互連，可實現數字、模擬電路運算等功能。該“纖維芯片”的架構和制備方法還具有普適性，可以集成有機電化學晶體管，可完成神經運算任務。相比於傳統芯片，“纖維芯片”還具有優異的柔性，可耐受彎曲、拉伸、扭曲等復雜形變，甚至在經過水洗、高低溫、卡車碾壓后仍能保持性能穩定。

在腦機接口領域，該纖維系統有望為腦科學和腦神經疾病診斷與治療提供新工具。在電子織物領域，基於“纖維芯片”，無需外接處理器，可直接編織構建柔軟、透氣的全柔性電子織物系統。而在虛擬現實領域，基於“纖維芯片”所構建的智能觸覺手套適用於遠程手術組織硬度感知、虛擬道具交互等場景，有望極大提升用戶與虛擬環境的交互體驗。（記者顏維琦）