我国科学家成功在高分子纤维内搞出了大规模集成电路

我国科学家成功在高分子纤维内搞出了大规模集成电路,这让柔性电子技术有了大突破。柔性电子被认为是改变未来信息科技和生命健康领域的重要方向。科研人员早就开发了很多纤维器件,能发电、储能、显示还有感知,但因为纤维系统得接传统硅基芯片,所以就影响了它本来柔软透气的优势。复旦大学彭慧胜教授还有陈培宁研究员的团队另辟蹊径,把目光放到了柔性的高分子纤维上,不依赖硅基芯片。他们花了好长时间研究,终于在单根弹性高分子纤维里搞出了高密度、高性能的大规模集成电路,提出了“纤维芯片”这个新概念。这个成果不容易,因为得在很有限的纤维内部集成大量微型电子元件。团队想了个办法,不再局限于表面,而是往里面三维拓展。理论算下来,1毫米长的纤维芯片就能集成1万个晶体管,和植入式医疗设备里的芯片差不多;要是延伸到1米长,晶体管数量能到百万级。 不过要把这么脆弱的集成电路放到柔软又得承受各种形变的弹性纤维里可不是件容易的事。金属导线和半导体材料容易因为应力集中断裂。团队花了五年探索,发展出一套解决方案。比如用等离子体刻蚀技术把表面处理得非常平整;还有在衬底上贴一层聚对二甲苯纳米薄膜来缓冲应力。 这次研发成功的纤维芯片处理能力达到了商业芯片同等水平,同时保留了柔软、可拉伸、可机织的特点。以后衣服、医疗植入设备、人机交互接口的“大脑”就不再是硬方块,而是像纱线一样柔软了。 这个成果展示了我国科学家敢于挑战传统的精神,还有基础研究的积累。它推动了信息器件和纺织、生物医疗的融合,为智能物联、智慧医疗带来新发展。 后续优化后这个技术能带来颠覆性应用,改变人们的生活。