近日，由复旦大学的彭慧胜、陈培宁教授领衔，联合纤维电子材料与器件研究院等四大科研平台的团队，率先突破传统硅基芯片研究范式，成功制备“纤维芯片”，为纤维电子系统开辟全新集成路径，为脑机接口、电子织物、虚拟现实等新兴产业提供技术支撑。该成果已于今日，以《基于多层旋叠架构的纤维集成电路》为题，发表于国际学术期刊《自然》。

据了解，复旦大学本次制备的“纤维芯片”不仅保持了纤维柔软、可编织的本征特性，还实现了电阻、电容、二极管、晶体管等电子元件的高精度互连，光刻精度达到了实验室级光刻机最高水平，这意味未来可将发光、传感等模块直接集成在一根纤维上，形成无需外接设备的全闭环系统，甚至实现自供能。

自2008年起，彭慧胜团队深耕纤维电子领域，研发出30余种功能纤维器件并实现部分产业化，深知“纤维形态芯片”是规模化应用的核心难题。

2020年，团队启动“纤维芯片”攻关，破解三大核心挑战：纤维表面不平整、高分子材料易受溶剂侵蚀、电路需耐形变。团队创新提出多层旋叠架构，借鉴“卷寿司”思路，先完成高分子表面高精度加工再卷制成纤维，最大化利用内部空间实现高密度集成。

经过近五年攻关，团队突破多项关键技术，将高分子表面粗糙度降至1纳米以下，通过特殊工艺形成防护层抵御侵蚀，建立标准化制备路线。

实验显示，1毫米长“纤维芯片”可集成数万个晶体管，性能比肩医疗植入式芯片；1米长芯片集成量有望突破百万级，达经典CPU水平。该芯片可承受1毫米半径弯曲、20%拉伸形变，经水洗、碾压后性能稳定，可实现多重电路运算功能。

“纤维芯片”的应用前景广阔，在脑机接口领域，50微米超细芯片可实现高密度神经信号采集，信噪比达商用水平；在电子织物领域，单根纤维可集成像素阵列，未来衣物有望变身“交互屏”；在虚拟现实领域，柔性触觉手套可精准模拟触感，支撑远程手术等场景。目前团队已与中山医院合作，探索心血管介入器械应用。

展望未来，团队希望进一步加强跨学科协作与产业合作，通过材料与工艺的优化，提升芯片良率和集成度，推动“纤维芯片”在更多领域实现高质量应用。陈培宁表示：“长远来看，我们希望有一天，基于‘纤维芯片’的电子织物，能像手机、电脑一样进行高效的信息交互。”

作者 丨许子皓

编辑丨张心怡

美编丨马利亚