网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

“头发丝里实现大规模集成电路”

0
分享至

2026.01.22

本文字数:1501,阅读时长大约3分钟

作者 |第一财经 钱童心

1月22日,国际权威学术期刊《自然》发表了一项来自中国研究团队的原创技术突破。研究人员突破传统硅基芯片范式,在一根比头发丝更细的纤维里构建起高密度集成电路,在国际上率先研制出“纤维芯片”。

这项原创研究成果来自聚合物分子工程全国重点实验室,复旦大学纤维电子材料与器件研究院、高分子科学系、先进材料实验室彭慧胜、陈培宁团队。该“纤维芯片”的信息处理能力与一些经典商业芯片相当,且具有高度柔软、适应拉伸扭曲等复杂形变、可编织等独特优势,有望为脑机接口、电子织物、虚拟现实等未来产业提供关键支撑。

此前,研究团队已经在国际上率先提出“纤维器件”新概念,并已创建30多种纤维器件,相关成果7次登上《自然》,部分技术转让给国内头部企业,率先建成发光纤维、纤维锂离子电池等产线,初步实现在汽车、服装等领域的应用。

但要实现纤维器件的更大规模化应用,必须攻克“芯片”的核心技术壁垒,包括空间限制、光刻适配以及稳定性挑战。

过去的芯片开发依托于硅基,如何在高分子材料上开发出芯片?为此,研究人员另辟蹊径,参考了“卷寿司”的想法,不局限于纤维表面,构建了螺旋式多层电路,极大提升了空间利用率。按实验室1微米光刻精度推算,1毫米长的纤维目前可集成1万个晶体管,与一些商业医用植入芯片相当;1米长纤维的晶体管集成量,可达到经典计算机中央处理器水平。在纤维内部构建螺旋式多层电路,理论上,1毫米长的纤维可集成约1万个晶体管。经过多年攻关,团队最终实现了每厘米10万个晶体管的集成密度。

更关键的是,其制备工艺与现有成熟光刻工艺有效兼容,为规模化制造打下基础。团队使用等离子刻蚀技术将其表面粗糙度降至1纳米以下,达到商业光刻要求,打破了“芯片只能刻在硅片上”的传统认知。

复旦大学纤维电子材料与器件研究院高分子科学系陈培宁教授表示:“我们希望这种新的研究思路能给芯片产业提供一种新的借鉴,有可能向另外一个赛道去发展。”他还称,未来可穿戴是一个重要的方向和领域,纤维是一个非常理想的载体。

“纤维芯片”并非为了取代传统硅基芯片,而是开辟了全新的应用路径,其优势在于极佳的柔韧性与集成度。这种新型芯片材料柔性极佳,能弯曲、拉伸、扭曲,甚至经得住十几吨卡车碾压,按工业标准水洗数十次后性能依然稳定,在100℃高温下也能正常工作。

基于“一根纤维就是一个微型电子系统”的设计理念,在单根纤维上就可集成供电、传感、显示、信号处理等功能。这意味着无需外接处理器,基于纤维芯片就能编织柔软、透气的电子织物。这为将来的商业化应用提供了极大的想象空间——比如未来的衣服可能变身“智能显示屏”,实现动态像素显示;在远程医疗机器人手术等场景中,纤维芯片还可制成智能触觉手套,精准模拟不同物体的力学触感,提升人机交互体验。

复旦大学先进材料实验室博士研究生王臻表示:“利用这种全柔性的纤维智能交互手套,可以在远程手术操作的时候,让医生手的触觉更加灵敏,不会受到硬质模块的干扰。以后脑机接口植入后,也不需要任何的外部设备,可以自主实现数据的收集、运算以及分析,最终和大脑形成闭环。”

这一芯片材料领域的突破也让医疗器械开发者为之惊喜。微光医疗创始人CEO朱锐对第一财经记者表示:“纤维芯片未来有望改变植入医疗器械的规则,把电路和信号传输集成到一个纤维材料上,将极致压缩体积,这是为生物体内器械植入量身打造的。”

微信编辑| 七三

第一财经持续追踪财经热点。若您掌握公司动态、行业趋势、金融事件等有价值的线索,欢迎提供。专用邮箱:bianjibu@yicai.com

(注:我们会对线索进行核实。您的隐私将严格保密。)

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
狂送6连败!脸都不要了,联盟第一摆烂队诞生,三巨头应该散伙了

狂送6连败!脸都不要了,联盟第一摆烂队诞生,三巨头应该散伙了

篮球扫地僧
2026-11-12 19:19:00
林生斌发长文:本人不是“保姆纵火案”的“幕后策划者”,移民澳大利亚、居住富人区等说法纯属捏造,“镇魂井”“镇魂墓”等纯属无稽之谈

林生斌发长文:本人不是“保姆纵火案”的“幕后策划者”,移民澳大利亚、居住富人区等说法纯属捏造,“镇魂井”“镇魂墓”等纯属无稽之谈

南方都市报
2026-11-12 18:21:53
刘欢墓地曝光,一片花海绿植环绕,遗照笑意温和,墓碑镌刻八个字

刘欢墓地曝光,一片花海绿植环绕,遗照笑意温和,墓碑镌刻八个字

开开森森
2026-11-13 08:54:58
这才叫真正的逆袭!建筑小老板146万拍下破产队,竟勇夺中超冠军

这才叫真正的逆袭!建筑小老板146万拍下破产队,竟勇夺中超冠军

削桐作琴
2026-11-12 17:05:04
赫格塞思遭遇卫兵呵斥,马克龙再次遭遇卫兵接连晕倒

赫格塞思遭遇卫兵呵斥,马克龙再次遭遇卫兵接连晕倒

新民周刊
2026-11-13 09:08:03
26.99万!宝马正式宣布:11月25日,新车上市

26.99万!宝马正式宣布:11月25日,新车上市

沙雕小琳琳
2026-11-13 07:52:12
为什么黄仁勋出轨直接下台,马斯克孩子都生了4个了也没事?

为什么黄仁勋出轨直接下台,马斯克孩子都生了4个了也没事?

果壳
2026-11-13 13:18:02
马斯克:别急着解雇黄仁勋,等一等调查结果,如果他被裁了我会雇佣他

马斯克:别急着解雇黄仁勋,等一等调查结果,如果他被裁了我会雇佣他

可达鸭面面观
2026-11-12 12:28:27
黄乐出轨黄仁勋名满天下,丈夫康伟却在监狱里偷偷落泪

黄乐出轨黄仁勋名满天下,丈夫康伟却在监狱里偷偷落泪

微评社
2026-11-12 09:07:38
黄仁勋出局后英伟达总部出现鲜花与蜡烛,员工情绪复杂

黄仁勋出局后英伟达总部出现鲜花与蜡烛,员工情绪复杂

极客网
2026-11-13 09:48:48
A股:今日行情很不对劲,主力已经不演了!周五下午将有三大变化

A股:今日行情很不对劲,主力已经不演了!周五下午将有三大变化

虎哥闲聊
2026-11-13 11:30:52
恐怖!世界第1孤独求败:连续43场不败创纪录 上次输球是32个月前

恐怖!世界第1孤独求败:连续43场不败创纪录 上次输球是32个月前

风过乡
2026-11-13 08:01:12
13岁女孩确诊胃癌,已无手术救治余地;医生:她把泡面烧烤当正餐,长期吃腌制菜、盐焗菜,身体发出警报,孩子腹痛一年家长却没当回事

13岁女孩确诊胃癌,已无手术救治余地;医生:她把泡面烧烤当正餐,长期吃腌制菜、盐焗菜,身体发出警报,孩子腹痛一年家长却没当回事

南方都市报
2026-11-12 08:17:45
1927年4月,邓颖超在广州产下一子,由于这个孩子生下来体重太大,近十斤重,超过了正常标准,导致无法正常顺产出来

1927年4月,邓颖超在广州产下一子,由于这个孩子生下来体重太大,近十斤重,超过了正常标准,导致无法正常顺产出来

回京历史梦
2026-11-13 10:28:05
无视暴跌蜂拥抄底 英伟达现“史诗级”散户买盘

无视暴跌蜂拥抄底 英伟达现“史诗级”散户买盘

财联社
2026-11-13 09:59:38
11月11日11时11分!中国空军以大国自信官宣世界领先

11月11日11时11分!中国空军以大国自信官宣世界领先

文昌每日谈
2026-11-12 17:00:04
将黄乐送给黄仁勋的正是其丈夫本人

将黄乐送给黄仁勋的正是其丈夫本人

辇毂
2026-11-12 21:53:52
男子失业断供房贷,靠跑外卖维生,法院促成和解:暂不拍卖房产,付清欠付利息,其余部分分期还款

男子失业断供房贷,靠跑外卖维生,法院促成和解:暂不拍卖房产,付清欠付利息,其余部分分期还款

环球网资讯
2026-11-13 07:57:10
“秋假的人太多了,景区沦陷了”

“秋假的人太多了,景区沦陷了”

齐鲁壹点
2026-11-13 07:32:57
向太谈黄仁勋出轨风波:站男人立场“他早该出轨”,成为巨富后有上万只苍蝇飞过来,很难抵挡诱惑

向太谈黄仁勋出轨风波:站男人立场“他早该出轨”,成为巨富后有上万只苍蝇飞过来,很难抵挡诱惑

韩小娱
2026-11-13 11:29:17
2026-11-13 15:36:49
第一财经资讯 incentive-icons
第一财经资讯
第一财经官方账号
272557文章数 624055关注度
往期回顾 全部

科技要闻

黄仁勋辞职,马斯克们抱不平!

头条要闻

日本政府或允许核武器运进日本 中国国防部回应

头条要闻

日本政府或允许核武器运进日本 中国国防部回应

体育要闻

三十岁的上马焕新亮相

娱乐要闻

赵丽颖不再沉默,起诉红果短剧换脸

财经要闻

黄仁勋被拉下马 但政商围剿才刚刚开始?

汽车要闻

26.99万元起!首搭30英寸巨幕屏/易三方再升级 腾势N8上市

态度原创

健康
教育
时尚
艺术
军事航空

情绪真能让健康人"伤心至死"?

教育要闻

11月14日,河南郑州,小学孩子社会化第一课,任何情况下,不管别人用什么表情什么眼神看你,记住只办自己要办的事

有人说她是纽约第一时髦女明星?靠8个单品撑起秋冬衣橱

艺术要闻

丁一林 油画风景写生新作(2026年10~11月)

军事要闻

普京拒绝外国军队驻扎乌克兰

无障碍浏览 进入关怀版